Чтобы рассчитать объем выделившегося водорода в реакции замещения магния и угольной кислоты, выполним следующие шаги:
Шаг 1: Определим массу чистого магния
В задаче указано, что у нас есть 500 г металла, в котором содержится 12% примесей. Сначала найдем массу чистого магния.
Масса примесей:
[
\text{Масса примесей} = \frac{12}{100} \times 500 \text{ г} = 60 \text{ г}
]
Масса чистого магния:
[
\text{Масса Mg} = 500 \text{ г} - 60 \text{ г} = 440 \text{ г}
]
Шаг 2: Определим количество моль магния
Теперь мы должны перевести массу магния в количество молей с помощью его молярной массы. Молярная масса магния (Mg) составляет примерно 24 г/моль.
[
n(\text{Mg}) = \frac{\text{масса Mg}}{\text{молярная масса Mg}} = \frac{440 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} \approx 18.33 \text{ моль}
]
Шаг 3: Напишем уравнение реакции
Реакция замещения между магнием и угольной кислотой выглядит следующим образом:
[
\text{Mg} + \text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{MgCO}_3 + \text{H}_2
]
Из уравнения видно, что 1 моль магния производит 1 моль водорода (H₂).
Шаг 4: Найдем количество молей водорода
Так как на каждый моль магния выделяется 1 моль водорода, количество молей водорода будет равно количеству молей магния.
[
n(\text{H}_2) = n(\text{Mg}) = 18.33 \text{ моль}
]
Шаг 5: Рассчитаем объем выделившегося водорода
Стандартный объем одного моля газа при нормальных условиях (0 °C, 1 атм) составляет приблизительно 22.4 л. Поэтому мы можем посчитать общее количество газа:
[
V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 18.33 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 411.83 \text{ литров}
]
Ответ:
Объем выделившегося водорода составляет примерно 411.83 литров.
Таким образом, мы привели пошаговое решение и объяснили каждый этап расчета. Если у вас остались вопросы или нужна дополнительная информация, не стесняйтесь спрашивать!
