Question

Вычислить объем газа, который выделится при взаимодействии 240г магния, содержащего 5% примесей с фосфорной кислотой.    Спасибо!

Answer 1

Для вычисления объема газа, который выделится при взаимодействии магния с фосфорной кислотой, мы должны знать стехиометрическое соотношение между магнием и фосфорной кислотой.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

3 Mg + 2 H3PO4 → 3 Mg(H2PO4)2 + H2

Из этого уравнения видно, что на каждые 3 моля магния требуется 2 моля фосфорной кислоты для полного протекания реакции.

Для начала, найдем количество молей магния в 240 г магния:

Молярная масса магния (Mg) = 24.31 г/моль Масса магния (m) = 240 г

Количество молей магния (n) = масса магния / молярная масса магния = 240 г / 24.31 г/моль ≈ 9.87 моль

Теперь, найдем количество молей фосфорной кислоты в реакции:

Количество молей фосфорной кислоты = (5% примесей / 100) × количество молей магния = (5 / 100) × 9.87 моль ≈ 0.49 моль

По стехиометрическому соотношению из уравнения реакции, мы можем сказать, что на каждые 3 моля магния требуется 1 моль газообразного водорода.

Таким образом, количество молей газа водорода, которые выделится при взаимодействии магния с фосфорной кислотой, равно: Количество молей газа = (1/3) × количество молей фосфорной кислоты ≈ (1/3) × 0.49 моль ≈ 0.163 моль

Теперь, чтобы найти объем газа, мы должны использовать уравнение состояния газа - уравнение Идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 L·атм/(моль·К)), и T - температура в Кельвинах.

Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре, около 298 K.

Теперь, можем вычислить объем газа:

V = (nRT) / P = (0.163 моль × 0.0821 L·атм/(моль·К) × 298 К) / 1 атм ≈ 3.21 л

Таким образом, объем газа, который выделится при взаимодействии 240 г магния с фосфорной кислотой, составляет примерно 3.21 л.