Вычислить о "объем водорода, который выделяется при взаимодействии магния с соляной кислотой массой 60 г

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления объема водорода, выделяющегося при взаимодействии магния с соляной кислотой, необходимо знать количество реагентов, участвующих в реакции.

Масса магния - 60 г.
Масса соляной кислоты неизвестна, но мы можем предположить, что это достаточно концентрированное растворение HCl, например, 36.5% массовая доля (плотность - 1.2 г/см3). Таким образом, масса соляной кислоты будет примерно 36 г.
Состав реакции:

Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2

Молярная масса магния (Mg) - 24 г/моль.
Молярная масса соляной кислоты (HCl) - 36.5 г/моль.
Молярная масса водорода (H2) - 2 г/моль.

Для начала нужно определить количество вещества магния и соляной кислоты:

N(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 60 г / 24 г/моль = 2.5 моль
N(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 36 г / 36.5 г/моль = 0.986 моль или 36 г / 36.5 г/моль = 0.986 моль

Согласно уравнению реакции один моль магния реагирует с двумя молями соляной кислоты. Учитывая это, видно что магний будет реагировать полностью:

N(H2) = N(Mg) = 2.5 моль

Теперь найдем массу образовавшегося водорода:

m(H2) = N(H2) M(H2) = 2.5 моль 2 г/моль = 5 г

Объем водорода можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа: V = n * Vm,

где:
V - объем газа,
n - количество вещества,
Vm - молярный объем.

При нормальных условиях (н.у.) молярный объем равен 22.4 л/моль.

V = n Vm = 2.5 моль 22.4 л/моль = 56 л

Таким образом, объем водорода, который выделяется при взаимодействии магния массой 60 г с соляной кислотой, составляет 56 л при нормальных условиях.