Сколько литров водорода, при нормальных условиях, будет высвобождено при реакции избытка магния с 200 г 15% раствором
Сколько литров водорода, при нормальных условиях, будет высвобождено при реакции избытка магния с 200 г 15% раствором аминоуксусной кислоты? Пожалуйста, укажите ответ с точностью до сотых.
Морской_Шторм 43
Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать баланс химической реакции и произвести несколько преобразований для вычисления количества высвобождающегося водорода.Сначала, давайте представим уравнение реакции, которая происходит между магнием (Мg) и аминоуксусной кислотой (CH3COOH). В этой реакции магний реагирует с кислотой, образуя магний аминацетат (CH3COOMg) и высвобождая водород:
\[Mg + 2CH_3COOH \rightarrow CH_3COOMg + H_2\]
Согласно данной задаче, у нас есть 200 г 15% раствор аминоуксусной кислоты. Чтобы вычислить количество кислоты (массу), которая содержится в этом растворе, мы можем использовать следующую формулу:
\[масса кислоты = масса раствора \times \%массы кислоты\]
Таким образом, масса кислоты равна:
\[масса кислоты = 200 г \times 0,15 = 30 г\]
Теперь, чтобы вычислить количество моль кислоты, мы должны разделить массу кислоты на её молярную массу. Молярная масса аминоуксусной кислоты (CH3COOH) составляет около 60,05 г/моль. Таким образом, мы можем использовать следующую формулу:
\[количество молей кислоты = \frac{{масса кислоты}}{{молярная\:масса\:кислоты}}\]
Подставляя значения, мы получаем:
\[количество молей кислоты = \frac{{30 г}}{{60,05 г/моль}} \approx 0,499 моль\]
Теперь, исходя из соотношения в уравнении реакции, мы знаем, что каждые 2 моля кислоты реагируют с 1 молью магния, образуя 1 моль водорода. Исходя из этого, мы можем выразить количество молей водорода, используя следующую пропорцию:
\[количество молей водорода = количество молей кислоты \times \frac{{1\:моль\:водорода}}{{2\:моля\:кидаты}}\]
Подставляя значения, мы получаем:
\[количество молей водорода = 0,499 моль \times \frac{{1\:моль}}{{2\:моля}} = 0,2495 моль\]
Наконец, чтобы вычислить объем водорода, мы можем использовать формулу идеального газа:
\[V = n \times V_m\]
где \(V\) - объем водорода, \(n\) - количество молей водорода, \(V_m\) - молярный объем газа при нормальных условиях, равный 22,4 л/моль.
Подставляя значения, мы получаем:
\[V = 0,2495 моль \times 22,4 л/моль \approx 5,59 литров\]
Таким образом, при реакции магния с 200 г 15% раствором аминоуксусной кислоты, при нормальных условиях, будет высвобождено приблизительно 5,59 литров водорода.