Сколько уксусной кислоты нужно добавить к металлическому магнию (в количестве от 0,1 до 0,2 г), чтобы получить газ?

Загадочный_Эльф

51

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо узнать соотношение между массой металлического магния и массой уксусной кислоты, необходимой для реакции.

Для начала, определим химическую реакцию между уксусной кислотой (CH3COOH) и металлическим магнием (Mg). Эта реакция приводит к образованию соли и выделению газа в виде водорода (H2):

\[ CH3COOH + Mg \rightarrow CH3COOMg + H2 \]

Теперь, чтобы узнать количество необходимой уксусной кислоты, мы можем использовать массовое соотношение между CH3COOH и H2. Найденное соотношение: 1 моль CH3COOH реагирует с 1 моль H2. Молярная масса уксусной кислоты составляет примерно 60 г/моль, а молярная масса магния равна 24 г/моль.

Теперь давайте рассмотрим конкретный пример. Пусть у нас есть 0,1 г магния. Количество моль магния можно найти, разделив его массу на молярную массу:

\[ n_{Mg} = \frac{0.1 \ г}{24 \ г/моль} \approx 0.0042 \ моль \]

Так как массовое соотношение между CH3COOH и H2 равно 1:1, нам понадобится такое же количество моль уксусной кислоты (CH3COOH), чтобы полностью реагировать с магнием.

Теперь посчитаем, какое количество уксусной кислоты нам нужно. Используя мольную долю уксусной кислоты, мы узнаем ее массу:

\[ m_{CH3COOH} = n_{CH3COOH} \times M_{CH3COOH} \]

где \( n_{CH3COOH} \) - количество моль уксусной кислоты, \( M_{CH3COOH} \) - молярная масса уксусной кислоты.

Поскольку массовое соотношение CH3COOH и H2 равно 1:1, \( n_{CH3COOH} \) будет равно \( n_{Mg} \):

\[ m_{CH3COOH} = n_{Mg} \times M_{CH3COOH} \]

\[ m_{CH3COOH} = 0.0042 \ моль \times 60 \ г/моль = 0.252 \ г \]

Таким образом, для реакции между 0,1 г магния и уксусной кислотой понадобится примерно 0,252 г уксусной кислоты.

Теперь перейдем ко второму вопросу. Какие соединения образуются при реакции карбоновых кислот (в том числе уксусной кислоты) с металлами? Происходит образование солей и выделение газа в виде водорода (H2). В данном случае, при реакции уксусной кислоты с магнием образуются соль CH3COOMg (ацетат магния) и молекула водорода (H2).

\[ CH3COOH + Mg \rightarrow CH3COOMg + H2 \]

Таким образом, при реакции карбоновых кислот с металлами образуются соли соответствующих карбонатов и молекулы водорода.