Чтобы решить задачу, сначала вспомним уравнение реакции сжигания магния в кислороде. Реакция-продукт выглядит следующим образом:
\[ 2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO \]
Анализ реакции:
- В этом уравнении 2 моля магния (Mg) реагируют с 1 моль кислорода (O₂), образуя 2 моль оксида магния (MgO).
Выделение массы магния: У нас есть 240 мг магния. Переведем массу в граммы:
\[ 240 \, \text{мг} = 0.240 \, \text{г} \]
Рассчитаем количество вещества магния: Для расчёта количества вещества (в молях) используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где
- \( n \) — количество вещества (моль),
- \( m \) — масса (граммы),
- \( M \) — молярная масса магния.
Молярная масса магния (Mg) составляет примерно 24 г/моль. Теперь подставим значения:
\[ n_{Mg} = \frac{0.240 \, \text{г}}{24 \, \text{г/моль}} = 0.010 \, \text{моль} \]
Определим требуемое количество кислорода: Согласно уравнению реакции, 2 моль магния требуют 1 моль кислорода, следовательно, 0.010 моль магния потребуют:
\[ n_{O_2} = \frac{0.010 \, \text{моль Mg}}{2} = 0.005 \, \text{моль O_2} \]
Переведем количество кислорода в объём: Для идеальных газов при нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Значит, объем кислорода будет:
\[ V_{O_2} = n_{O_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]
Подставим значение:
\[ V_{O_2} = 0.005 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.112 \, \text{л} \]
Количество образующегося вещества: Из уравнения видно, что 2 моль магния образуют 2 моль ок