Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и баланса реакций.
Запишем уравнение реакции. При взаимодействии магния (Mg) с разбавленной азотной кислотой (HNO₃) образуется оксид азота (I) (NO) и другие продукты. Уравнение реакции можно записать следующим образом:
\[ Mg + 2HNO₃ \rightarrow Mg(NO₃)₂ + H₂↑ \]
Однако, поскольку мы ищем объем оксида азота (I), если представить, что он образуется, у нас может быть больше информации о реакции, но в данной ситуации мы предположим образование NO как продукт:
\[ Mg + 2HNO₃ \rightarrow Mg(NO₃)₂ + 2NO + H₂↑ \]
Найдем количество молей магния. Используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( m \) — масса магния (4,8 г),
- \( M \) — его молярная масса (≈ 24,31 г/моль).
Подставляем значения:
\[ n(Mg) = \frac{4,8 \, г}{24,31 \, г/моль} \approx 0,197 \, моль \]
Определим количество молей оксида азота (I). Из уравнения реакции видно, что 1 моль магния дает 2 моля NO. Таким образом, количество молей NO будет:
\[ n(NO) = 2 \cdot n(Mg) \approx 2 \cdot 0,197 \, моль \approx 0,394 \, моль \]
Найдем объем оксида азота (I). По закону Бойля-Мариотта, при нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Таким образом, объем NO можно рассчитать следующим образом:
\[ V(NO) = n(NO) \cdot 22,4 \, л/моль \]
Подставляем значения:
\[ V(NO) \approx 0,394 \, моль \cdot 22,4 \, л/моль \approx 8,84 \, л \]
Итак, объем оксида азота (I), который выделяется при взаимодействии 4,8 г магния с избытком разбавленной азотной кислоты, составляет примерно 8,84 литра.