Какова масса магния (в граммах), который реагировал с избытком серной кислоты, если при этом выделился объем водорода

Чтобы решить данную задачу, мы должны знать химическое уравнение для реакции между магнием и серной кислотой. Химическое уравнение для этой реакции выглядит следующим образом:

\[Mg + H2SO4 \rightarrow MgSO4 + H2\]

Из уравнения видно, что одна молекула магния соединяется с одной молекулой серной кислоты для образования одной молекулы сульфата магния и одной молекулы водорода.

Для решения задачи мы должны определить количество молекул водорода, выделенного в реакции. Мы знаем, что объем водорода составил 56 дм3. Чтобы найти количество молекул, мы можем использовать соотношение между объемом газа, его молярным объемом и числом молекул. 1 моль любого газа занимает при нормальных условиях (температура 25°C и давление 1 атм) объем 22,4 литра.

Таким образом, для расчета количества молекул водорода, мы можем использовать следующую формулу:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

Где \(n\) - количество молекул, \(V\) - объем водорода (в данном случае 56 дм3), \(V_m\) - молярный объем газа (22,4 л/моль).

Переведем объем водорода из дм3 в литры:

\[V = 56 \, дм^3 = 56 \, л\]

Теперь мы можем подставить значения в формулу:

\[n = \frac{56 \, л}{22,4 \, л/моль} = 2,5 \, моль\]

Таким образом, в данной реакции приняло участие 2,5 моль водорода.

Чтобы определить массу магния, мы должны знать мольное соотношение между магнием и водородом в реакции. Из уравнения реакции видно, что на 1 молекулу магния приходится 1 молекула водорода. Таким образом, для каждого моля магния, мы получаем 1 моль водорода.

Теперь мы можем использовать полученное количество молей водорода и соотношение между магнием и водородом, чтобы найти количество молей магния:

\[n_{Mg} = 2,5 \, моль\]

Теперь нам нужно знать молярную массу магния. Молярная масса магния равна 24,31 г/моль.

Для расчета массы магния мы можем использовать следующую формулу:

\[m_{Mg} = n_{Mg} \times M_{Mg}\]

Где \(m_{Mg}\) - масса магния, \(n_{Mg}\) - количество молей магния (2,5 моль), \(M_{Mg}\) - молярная масса магния (24,31 г/моль).

Подставим значения и произведем расчет:

\[m_{Mg} = 2,5 \, моль \times 24,31 \, г/моль = 60,775 \, г\]

Таким образом, масса магния, который реагировал с избытком серной кислоты, равна 60,775 грамма.

Чтобы найти количество молекул серной кислоты, мы можем использовать то же количество молей, которое мы нашли ранее, так как на каждую моль магния приходится одна моль серной кислоты. Таким образом, количество молекул серной кислоты равно количеству молекул магния:

\[n_{H2SO4} = n_{Mg} = 2,5 \, моль\]

Если мы знаем, что одна моль любого вещества содержит \(N_A\) (число Авогадро, примерно \(6,022 \times 10^{23}\)) молекул, то мы можем вычислить количество молекул серной кислоты, умножив количество молекул на \(N_A\):

\[N_{H2SO4} = n_{H2SO4} \times N_A\]

Вставим значения и произведем расчет:

\[N_{H2SO4} = 2,5 \, моль \times 6,022 \times 10^{23} \, моль^{-1} = 1,506 \times 10^{24} \, молекул\]

Таким образом, в данной реакции приняло участие приблизительно \(1,506 \times 10^{24}\) молекул серной кислоты.

Надеюсь, данное подробное решение помогло вам понять задачу и ее решение. Если у вас возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!