какой объём газа выделиться при взаимодействии магния и 10а раствора восфорной кислоты массой 98 г
Для решения этой задачи нужно помнить, что при взаимодействии магния (Mg) с фосфорной кислотой (H₃PO₄) выделяется водород (H₂) и образуется магнийфосфат. Давайте разберёмся с этой реакцией подробнее и подсчитаем объём газа, который выделится.
Записываем уравнение реакции. При взаимодействии магния с фосфорной кислотой у нас возникает следующая реакция:
\[ 3 \text{Mg} + 2 \text{H₃PO₄} \rightarrow \text{Mg}_3(PO_4)_2 + 3 \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что 3 молекулы магния реагируют с 2 молекулами фосфорной кислоты, образуя 3 молекулы водорода.
Находим количество вещества фосфорной кислоты. Дано, что у нас есть 10% раствор фосфорной кислоты массой 98 г. Сначала найдём массу самой кислоты в растворе.
\[ \text{Масса H₃PO₄} = 0.10 \times 98 \, \text{г} = 9.8 \, \text{г} \]
Находим количество вещества фосфорной кислоты. Молярная масса фосфорной кислоты (H₃PO₄) составляет:
- H: 1 г/моль * 3 = 3 г/моль
- P: 31 г/моль
- O: 16 г/моль * 4 = 64 г/моль
Суммарная молярная масса: \[ 3 + 31 + 64 = 98 \, \text{г/моль} \]
Количество вещества H₃PO₄: \[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{9.8 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \]
Сопоставляем со stoichiometrией реакции. Из уравнения реакции видно, что для 2 моль H₃PO₄ выделяется 3 моль H₂. Следовательно, из 0.1 моль H₃PO₄ можно найти количество водорода, которое выделится:
\[ n(H₂) = \frac{3}{2} \times n(H₃PO₄) = \frac{3}{2} \times 0.1 = 0.15 \, \text{моль} \]
Находим объём водорода. При нормальных условиях (0 °C, 1 атм) 1 моль газа занимает примерно 22.4 л. Объём водорода, выделившегося при реакции, составляет:
\[ V(H₂) = n(H₂) \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.15 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 3.36 \, \text{л} \]
Таким образом, при взаимодействии магния с 10% раствором фосфорной кислоты массой 98 г выделится приблизительно 3.36 литра водорода.
