Давайте решим задачу по термохимии, составив уравнение реакции горения магния исходя из данных о выделенной теплоте и массе магния.
Дано:
- Масса магния \( m_{Mg} = 18\,г \)
- Выделенная теплота \( Q = 247,3\,кДж \)
Шаг 1: Вычислим количество вещества магния
Молярная масса магния \( M_{Mg} \): \[ M_{Mg} = 24,3\,г/моль \]
Количество вещества магния: \[ n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{M_{Mg}} = \frac{18\,г}{24,3\,г/моль} \approx 0,7407\,моль \]
Шаг 2: Определим теплота реакции на 1 моль магния
При сгорании 0,7407 моль магния выделяется 247,3 кДж тепла.
Тогда теплота реакции на 1 моль: \[ Q_{1\,моль} = \frac{247,3\,кДж}{0,7407\,моль} \approx 334\,кДж/моль \]
Это означает, что при сгорании 1 моль магния выделяется около 334 кДж теплоты.
Шаг 3: Запишем уравнение реакции горения магния
Общая реакция горения магния: \[ Mg + O_2 \rightarrow MgO \]
Молярные коэффициенты, исходя из стандартных реакций: на 1 моль магния расходуется ½ моля кислорода, образуется 1 моль оксида магния.
Шаг 4: Напишем термохимическую реакцию
Известно, что для реакции: \[ Mg + \frac{1}{2} O_2 \rightarrow MgO \]
тепловой эффект (энтальпия реакции) \( \Delta H^\circ \) равен примерно \(-601\, кДж/моль \). (Это стандартное значение — можно взять из таблиц термохимических данных).
Поскольку в задаче говорится о теплоте, выделяемой при горении 18 г магния (подпадает под наше вычисление), и она равна 247,3 кДж, то уравнение реакции с учетом выделенной теплоты:
\[ Mg + \frac{1}{2} O_2 \rightarrow MgO + 247,3\,кДж \]
Но обычно такие уравнения пишут без указания теплоты, потому что она зависит от условий. Поэтому правильное термохимическое уравнение:
\[ Mg(s) + \frac{1}{2} O_2(g) \rightarrow MgO(s) \]
с стандартной энтальпией реакции \(\Delta H^\circ \approx -601\, кДж/моль\).
Итог:
Термохимическое уравнение реакции: \[ \boxed{ Mg(s) + \frac{1}{2} O_2(g) \rightarrow MgO(s)\quad \quad \Delta H^\circ \approx -601\,кДж/моль } \]
Если нужно указать конкретную выделенную теплоту при сгорании 18 г магния, то можно написать так:
При сгорании 18 г магния выделяется 247,3 кДж тепла, что соответствует реакции:
\[ Mg(s) + \frac{1}{2} O_2(g) \rightarrow MgO(s) \quad \text{с выделением} \quad 247,3\,кДж \]
(Это указывается условием задачи, а стандартное уравнение — без тепловых данных).
Если нужно еще подробнее, скажите!