Вычислите объем полученного газа, при взаимодействии 500 г магния, содержащего 5% примесей с раствором соляной кислоты.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Масса магния (Mg) = 500 г
Процент примесей = 5%

Найдем массу чистого магния:
Масса чистого магния = Масса магния - Масса примесей
Масса чистого магния = 500 г - 0.05 * 500 г = 500 г - 25 г = 475 г

Рассчитаем количество вещества магния, используя его молярную массу:
Молярная масса магния (Mg) = 24 г/моль
n(Mg) = Масса/Mолярная масса = 475 г / 24 г/моль ≈ 19.79 моль

Уравнение химической реакции:
2HCl + Mg -> MgCl2 + H2
Из уравнения видно, что для реакции с магнием требуется 2 моля соляной кислоты на 1 моль магния.

Рассчитаем количество соляной кислоты, необходимое для взаимодействия с магнием:
n(HCl) = 2 n(Mg) = 2 19.79 моль = 39.58 моль

Найдем количество вещества хлороводорода в растворе:
n(HCl) = m/М = molar
m = М n(HCl) = 36.5 г/моль 39.58 моль = 1443.67 г

После взаимодействия магния с соляной кислотой образуется водород:
Объем газа можно найти по формуле идеального газа:
V = nRT/P
где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление

Предположим, что реакция произошла при комнатной температуре (около 20°C) и атмосферном давлении (101.3 кПа).
Конвертируем температуру в Кельвины:
T = 20°C + 273.15 = 293.15 K

Теперь подставим все значения в формулу:
V = 39.58 моль 8.31 (л∙кПа)/(моль∙K) 293.15 K / 101.3 кПа ≈ 935 л

Итак, объем полученного газа при взаимодействии 500 г магния с раствором соляной кислоты равен примерно 935 л.