Question

Рассчитать массу магния необходимую для взаимодействия с соляной кислотой, чтобы в результате реакции получить 15л водорода при нормальных условиях

Answer 1

             x                     15
2HCl + Mg = MgCl2 + H2
            24                   22,4
$x = \frac{15*24}{22,4} = 16,1$ г.

Answer 2

Для решения данной задачи нам нужно учесть химическую реакцию между магнием и соляной кислотой, а также использовать законы стехиометрии. Реакция выглядит следующим образом:

\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \]

Согласно уравнению, один моль магния реагирует с двумя молями соляной кислоты, образуя один моль молекулы водорода. Объем водорода можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура. При нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление) моль газа занимает примерно 22.4 литра.

Итак, если у нас есть 15 литров водорода, это примерно \(15/22.4\) молей водорода.

Теперь, учитывая стехиометрию реакции, нужно умножить количество молей водорода на соотношение коэффициентов в уравнении реакции. В данном случае коэффициент перед магнием равен 1, поэтому количество молей магния будет равно количеству молей водорода.

Теперь мы можем рассчитать массу магния с использованием молярной массы магния (\(Mg\)), которая равна примерно 24.31 г/моль:

\[ \text{Масса магния} = \text{Количество молей магния} \times \text{Молярная масса магния} \]

\[ \text{Масса магния} = (15/22.4) \times 24.31 \]

\[ \text{Масса магния} \approx 15.99 \, \text{г} \]

Таким образом, примерно 16 г магния необходимо для взаимодействия с соляной кислотой и образования 15 литров водорода при нормальных условиях.