Чтобы рассчитать объем водорода (V(H²)), полученного при взаимодействии магния (Mg) с соляной кислотой (HCl), нужно воспользоваться химическим уравнением реакции и некоторыми основами стехиометрии.
Шаг 1: Определение реакции
Реакция между магнием и соляной кислотой идет по следующему уравнению:
\[ \text{Mg} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \]
Это уравнение показывает, что 1 моль магния реагирует с 2 моль HCl, образуя 1 моль водорода (H₂).
Шаг 2: Рассчитаем количество молей магния
Для начала посчитаем, сколько моль магния содержится в 48 г. Для этого нам нужно знать молекулярную массу магния (Mg), которая составляет примерно 24 г/моль.
Количество молей магния можно рассчитать по формуле:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( m \) — масса вещества (в нашем случае магния) — 48 г,
- \( M \) — молекулярная масса (Mg) — 24 г/моль.
Подставляем значения:
\[ n_{Mg} = \frac{48 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль Mg} \]
Шаг 3: Рассчитаем количество молей водорода
Согласно уравнению реакции, 1 моль магния выделяет 1 моль водорода. Поэтому 2 моль магния выделят 2 моль водорода:
\[ n_{H_2} = n_{Mg} = 2 \text{ моль H}_2 \]
Шаг 4: Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем примерно 22,4 л. Чтобы найти объем полученного водорода, используем следующую формулу:
\[ V = n \cdot V_m \]
где:
- \( V \) — объем газа,
- \( n \) — количество молей газа (в нашем случае 2 моль),
- \( V_m \) — молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
Подставляем значения:
\[ V_{H_2} = 2 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л} \]
Ответ
Объем водорода, полученного при взаимодействии 48 г магния с соляной кислотой, составляет 44,8 литра.