Магний растворили в 150г. раствора серной кислоты с массовой доли 29.4%Определите объем выделившегося H2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи, нужно рассмотреть химическое уравнение реакции между магнием и серной кислотой:

Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2

Согласно уравнению реакции, при растворении магния в серной кислоте выделяется водород.

Массовая доля серной кислоты в растворе составляет 29.4%, следовательно, масса серной кислоты в 150 г раствора равна 0.294 * 150 = 44.1 г.

Масса магния, растворенного в серной кислоте, равна 150 г - 44.1 г = 105.9 г.

Молярная масса магния (Mg) равна 24 г/моль, а молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль.

Теперь рассчитаем количество моль магния в растворе:

n(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 105.9 г / 24 г/моль ≈ 4.4125 моль

Так как по уравнению реакции один моль магния дает один моль водорода, количество моль водорода, выделившегося при реакции, равно количеству моль магния, т.е. 4.4125 моль.

Теперь найдем объем выделившегося водорода при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм), используя уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P,

где V - объем газа, n - количество моль газа, R - газовая постоянная (8.314 Дж/(моль*К)), T - температура в Кельвинах, P - давление.

Для нормальных условий T = 273 K, P = 1 атм.

V = 4.4125 моль 8.314 Дж/(мольК) * 273 K / 1 атм ≈ 9.144 л.

Итак, объем выделившегося водорода при реакции магния с серной кислотой равен примерно 9.144 л.