Рассчитать массу оксида магния, которая получится при реакции магния с 12 л кислорода (н.у.). (Ответ округлите до сотых)
Давайте разберем задачу по шагам.
Шаг 1: Понимание реакции
Магний (Mg) реагирует с кислородом (O₂) для образования оксида магния (MgO) по следующему уравнению реакции:
\[ 2 \text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{MgO} \]
Шаг 2: Определение количества кислорода
Исходные данные: у нас есть 12 литров кислорода (O₂) при нормальных условиях (н.у.).
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра. Чтобы найти количество молей кислорода, используем формулу:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( V \) — объем газа (в литрах),
- \( V_m \) — молярный объем газа (22,4 л/моль).
Подставляем значения:
\[ n_{\text{O}_2} = \frac{12\ \text{л}}{22,4\ \text{л/моль}} \approx 0,536\ \text{моль} \]
Шаг 3: Определение количества магния
Согласно уравнению реакции, 2 моля магния реагируют с 1 моль кислорода (O₂). Поэтому, чтобы найти количество магния, которое нужно для реакции с 0,536 моль кислорода, можно воспользоваться соотношением:
\[ n_{\text{Mg}} = 2 \cdot n_{\text{O}_2} \]
Подставляем значения:
\[ n_{\text{Mg}} = 2 \cdot 0,536\ \text{моль} \approx 1,072\ \text{моль} \]
Шаг 4: Вычисление массы оксида магния
Теперь мы можем рассчитать массу получаемого оксида магния (MgO). Для этого нам необходимо знать малярную массу MgO.
- Молярная масса Mg = 24,3 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль
Таким образом, малярная масса MgO:
\[ M_{\text{MgO}} = M_{\text{Mg}} + M_{\text{O}} = 24,3\ \text{г/моль} + 16\ \text{г/моль} = 40,3\ \text{г/моль} \]
Теперь находим массу MgO, используя количество молей MgO, которое равно количеству молей Mg (по уравнению реакции):
\[ m_{\text{MgO}} = n_{\text{MgO}} \cdot M_{\text{MgO}} = 1,072\ \text{моль} \cdot 40,3\ \text{г/моль} \]
Посчитаем массу:
\[ m_{\text{MgO}} \approx 1,072 \cdot 40,3 \approx 43,34\ \text{г} \]
Ответ
При реакции магния с 12 литрами кислорода (н.у.) получится примерно 43,34 г оксида магния (MgO).
