При взаимодействии магния с серной кислотой выделится газ объемом 11.2дм3, вычислите массу прореагирующего металла и число молекул кислоты вступивших в реакцию.
Чтобы решить задачу, нам нужно проанализировать реакцию взаимодействия магния (Mg) с серной кислотой (H₂SO₄).
Реакция: Магний реагирует с серной кислотой по реакции:
\[ Mg + H₂SO₄ \rightarrow MgSO₄ + H₂ \]
В данном случае при реагировании 1 моля магния образуется 1 моль водорода (H₂).
Объем газа: Поскольку в задаче указан объем газа (водорода) 11.2 дм³, мы можем воспользоваться тем, что один моль газа при нормальных условиях занимает 22.4 дм³. Используя это, мы можем найти количество молей водорода:
\[ n_{H₂} = \frac{V_{H₂}}{V_{m}} = \frac{11.2 \, \text{дм}^3}{22.4 \, \text{дм}^3/\text{моль}} = 0.5 \, \text{моль} \]
Масса магния: Согласно уравнению реакции, 1 моль магния реагирует с 1 моль серной кислоты, чтобы образовать 1 моль водорода. Поскольку у нас 0.5 моля водорода, мы имеем 0.5 моля магния, который прореагировал.
Теперь мы можем вычислить массу магния, учитывая молярную массу магния (Mg), которая составляет примерно 24 г/моль:
\[ m_{Mg} = n_{Mg} \times M_{Mg} = 0.5 \, \text{моль} \times 24 \, \text{г/моль} = 12 \, \text{г} \]
Число молекул серной кислоты: В одной моле серной кислоты содержится \(6.022 \times 10^{23}\) молекул (число Авогадро). Поскольку 0.5 моля магния реагирует с 0.5 моля серной кислоты, количество молекул H₂SO₄, вступивших в реакцию, составит:
\[ n_{H₂SO₄} = 0.5 \, \text{моль} \]
Теперь вычислим количество молекул:
\[ N_{H₂SO₄} = n_{H₂SO₄} \times N_A = 0.5 \, \text{моль} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \approx 3.011 \times 10^{23} \, \text{молекул} \]
Таким образом, мы можем сделать следующие выводы:
- Масса прореагировавшего магния: 12 г
- Число молекул серной кислоты, вступивших в реакцию: примерно \(3.011 \times 10^{23}\) молекул.
