Какой объем водорода выделяется при взаимодействии магния массой 3,4 г с серной кислотой массой 82 г и массовой долей

Ягуар

13

Чтобы решить эту задачу, мы должны понять, как взаимодействует магний с серной кислотой и какие реакции происходят. Когда магний вступает в реакцию с серной кислотой, образуется водородный газ.

Сначала вычислим количество вещества магния и серной кислоты. Для этого нам понадобятся массы этих веществ и их молярные массы.

Масса магния: m = 3,4 г
Молярная масса магния: M(Mg) = 24,31 г/моль

Масса серной кислоты: m = 82 г
Массовая доля серной кислоты: 10% = 0,1
Молярная масса серной кислоты: M(H2SO4) = 98,09 г/моль

Теперь мы можем найти количество вещества для каждого вещества, используя следующую формулу:

количество вещества (в молях) = масса вещества / молярная масса вещества

Для магния:

n(Mg) = m(Mg) / M(Mg)
n(Mg) = 3,4 г / 24,31 г/моль

Аналогично, для серной кислоты:

n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4)
n(H2SO4) = 82 г / 98,09 г/моль

Теперь мы можем определить, какие соотношения между магнием и серной кислотой существуют в химическом уравнении реакции.

Уравнение реакции между магнием и серной кислотой выглядит следующим образом:

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

Из уравнения видно, что каждый моль магния реагирует с одним моль серной кислоты и выделяет один моль водорода.

Таким образом, соотношение между магнием и серной кислотой равно 1:1. Это означает, что количество вещества магния будет таким же, как количество вещества серной кислоты.

Теперь мы можем использовать количество вещества магния, чтобы вычислить количество водорода, выделяющегося при этой реакции.

Количество водорода = количество вещества водорода

Количество вещества водорода = н количество вещества магния = n(Mg)

Итак, количество водорода будет равно значению количество вещества магния:

Количество водорода = n(H2) = n(Mg)

Подставим значения в формулу:

Количество водорода = n(H2) = n(Mg) = 3,4 г / 24,31 г/моль

Теперь, вычислив количество вещества водорода, мы можем вычислить его объем, используя уравнение состояния газов:

V = n * Vm

где V - объем газа, n - количество вещества газа, Vm - молярный объем газа (при нормальных условиях равен 22,4 л/моль).

Подставим значение количество вещества водорода и найдем объем:

V = 3,4 г / 24,31 г/моль * 22,4 л/моль

Выполним вычисления:

V = 3,4 г * 22,4 л / (24,31 г/моль)

V ≈ 3,10 л

Таким образом, при взаимодействии магния массой 3,4 г с серной кислотой массой 82 г и массовой долей вещества 10%, выделяется приблизительно 3,10 л водородного газа.