Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно рассмотреть реакцию между магнием (Mg) и угольной кислотой (H₂CO₃). Эта реакция, согласно уравнению, может быть записана так:
[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{MgCO}_3 + \text{H}_2 \uparrow ]
Шаг 1: Определить массу чистого магния
У нас есть масса магния с примесями. Дано:
- Массa металла (Mg) = 500 г
- Примеси в металле = 12%
Сначала находим массу чистого магния:
[
\text{Масса чистого Mg} = \text{Масса общего металла} \times (1 - \frac{\text{Процент примесей}}{100})
]
[
\text{Масса чистого Mg} = 500 \text{ г} \times (1 - 0.12) = 500 \text{ г} \times 0.88 = 440 \text{ г}
]
Шаг 2: Определить количество вещества магния
Используем молярную массу магния, которая составляет примерно 24 г/моль. Теперь можем найти количество вещества (n) магния:
[
n(\text{Mg}) = \frac{\text{Масса чистого Mg}}{\text{Молярная масса Mg}} = \frac{440 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} \approx 18.33 \text{ моль}
]
Шаг 3: Определить количество выделившегося водорода
1 моль магния реагирует с 1 моль угольной кислоты, выделяя 1 моль водорода (H₂). Следовательно, количество выделившегося водорода будет равно количеству вещества магния:
[
n(\text{H}_2) = n(\text{Mg}) \approx 18.33 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определить объем выделившегося водорода
Для газа, находящегося при нормальных условиях (0°C и 1 атм), 1 моль газа занимает объем около 22.4 литра. Поэтому можем рассчитать объем выделившегося водорода:
[
V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times 22.4 \text{ л/моль}
]
[
V(\text{H}_2) \approx 18.33 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 410.33 \text{ л}
]
Ответ
Таким образом, объем выделившегося водорода в результате реакции составляет примерно 410.33 литра.
