Question

Рассчитайте обьем водорода который выделится при взаимодействии 48 грамм магния с серной кислотой- Как решать такие задачи обьяснитее

Answer 1

Чтобы рассчитать объем водорода, выделяющегося при взаимодействии магния с серной кислотой, следует учесть химическую реакцию и использовать законы стехиометрии. Рассмотрим реакцию между магнием (Mg) и серной кислотой (H₂SO₄):

\[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2 \]

Сначала, давайте найдем количество молей магния, представленного в 48 граммах. Молярная масса магния (Mg) составляет приблизительно 24.31 г/моль.

\[ \text{Моли магния} = \frac{\text{Масса магния}}{\text{Молярная масса магния}} \]

\[ \text{Моли магния} = \frac{48 \, \text{г}}{24.31 \, \text{г/моль}} \approx 1.974 \, \text{моль} \]

Теперь рассмотрим соотношение между магнием и водородом в реакции. Из уравнения реакции видно, что на одну моль магния приходится одна моль водорода. Таким образом, количество молей водорода будет таким же, как и количество молей магния:

\[ \text{Моли водорода} = 1.974 \, \text{моль} \]

Теперь применим уравнение состояния идеального газа для расчета объема водорода. Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление (предположим, что задача происходит при стандартных условиях, то есть при давлении 1 атмосферы), - \( V \) - объем газа, - \( n \) - количество молей газа, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К})\)), - \( T \) - температура в Кельвинах.

Если предположить, что температура и давление стандартные, то уравнение можно упростить:

\[ V = \frac{n}{22.4} \]

Подставим значение \( n \) в это уравнение:

\[ V = \frac{1.974 \, \text{моль}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.088 \, \text{л} \]

Таким образом, при взаимодействии 48 грамм магния с серной кислотой выделится примерно 0.088 литра водорода при стандартных условиях.