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):

$$CH3COOH+Mg\to CH3COOMg+H2$$

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:

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

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 $n_{Mg}$:

$$m_{CH3COOH}=n_{Mg}\times M_{CH3COOH}$$

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

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).

$$CH3COOH+Mg\to CH3COOMg+H2$$

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