Определите массу магния, который необходимо растворить в избытке соляной кислоты для получения: а) 11,2 л (н.у.) водорода, б) 56 л (н.у.) водорода.

решение задания по химии
 

Добро пожаловать в урок химии! Для начала, давайте разберемся, что такое н.у. Н.у. - это нормальные условия (standard conditions), они представляют собой стандартное атмосферное давление (1 атм) и комнатную температуру (25°C).

Теперь перейдем к самой задаче. Мы должны определить массу магния, которую необходимо растворить в избытке соляной кислоты для получения определенного объема водорода.

а) Для определения массы магния, необходимо сначала написать сбалансированное химическое уравнение реакции. Реакция получения водорода с магнием может быть записана следующим образом:

Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2

Из уравнения видно, что реагенты магний и соляная кислота вступают в реакцию в соотношении 1:2. Это означает, что для каждой молекулы магния требуется 2 молекулы соляной кислоты. Таким образом, коэффициент пропорциональности между магнием и водородом равен 1:1.

Масса водорода можно определить с использованием закона Шарля: V1 / n1 = V2 / n2, где V1 и V2 - объемы газов водорода, n1 и n2 - количество вещества газа водорода.

Из условия задачи известен объем водорода (11,2 л) и объем водорода в н.у. состоянии равен 22,4 л (это так называемый мольный объем газа в н.у.), поэтому мы можем записать:

11,2 л / 22,4 л = n1 / 1 моль

Решая это уравнение, мы получим n1 = 0,5 моль.

Так как коэффициент пропорциональности между магнием и водородом равен 1:1, это означает, что 0,5 моль магния также нужно для формирования 0,5 моль водорода.

Теперь мы можем рассчитать массу магния с использованием его молярной массы. Молярная масса магния равна 24,31 г/моль, поэтому мы можем записать:

Масса магния = количество вещества x молярная масса

Масса магния = 0,5 моль x 24,31 г/моль = 12,155 г

Таким образом, нам понадобится 12,155 г магния для получения 11,2 л водорода при н.у.

б) Вторая часть задачи включает удвоение объема водорода (56 л) по сравнению с первой частью. Так как объем водорода в н.у. состоянии равен 22,4 л, то это означает, что в этой части задачи нам нужно получить 56/22,4 = 2,5 моль водорода.

Таким образом, количество магния, которое нам понадобится, также удваивается и будет равно 2 x 12,155 г = 24,31 г магния.

Итак, для получения 56 л водорода при н.у. нам понадобится 24,31 г магния.

Это - полное пошаговое решение задачи. Если у тебя остались какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйся задавать."