Найдите объем (в нормальных условиях) кислорода, который сможет прореагировать с 0,12 моль магния

Золото

19

Хорошо! Для решения этой задачи, нам нужно знать уравнение реакции между кислородом и магнием. Это будет уравнение окисления магния:

\[2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO\]

Согласно этому уравнению, для образования одной молекулы оксида магния требуется две молекулы магния и одна молекула кислорода. Теперь мы можем использовать эту информацию, чтобы рассчитать количество кислорода, необходимое для реагирования с 0,12 молью магния.

Поскольку две молекулы магния реагируют с одной молекулой кислорода, мы можем узнать, сколько кислорода требуется для реакции с 0,12 молью магния:

\[0,12 \, \text{моль} \, \text{мг} \cdot \frac{1 \, \text{моль} \, \text{O}_2}{2 \, \text{моль} \, \text{Mg}} = 0,06 \, \text{молей} \, \text{O}_2\]

Таким образом, чтобы прореагировать с 0,12 молью магния, нам понадобится 0,06 моль кислорода.

Теперь осталось найти объем этой молекулы кислорода. Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: \(PV = nRT\), где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в Кельвинах.

Для нашей задачи нормальные условия предполагают давление воздуха 101,325 кПа и температуру 273,15 К. Универсальная газовая постоянная равна \(R = 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1}\).

\[V = \frac{nRT}{P} = \frac{0,06 \, \text{моль} \cdot 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1} \cdot 273,15 \, \text{К}}{101,325 \, \text{кПа}} \approx 1,07 \, \text{л}\]

Таким образом, объем кислорода, который сможет прореагировать с 0,12 молью магния в нормальных условиях, составляет около 1,07 литров.