Какой объем газа выделился (при н.у.), когда 60 граммов технического магния, содержащего 40% примесей, прореагировали

Для решения этой задачи нам нужно учесть два основных аспекта: химическую реакцию между магнием и соляной кислотой, а также расчет количества газа, выделяющегося в результате этой реакции.

1. Химическая реакция между магнием (Mg) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:

\(Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\)

Это реакция образования хлорида магния (MgCl2) и выделения водорода (H2) в результате взаимодействия магния и соляной кислоты.

2. Теперь, чтобы рассчитать количество газа, выделяющегося в результате реакции, мы должны учесть количество используемого магния и его процент примесей, а также молярные массы веществ.

- Рассчитаем мольную массу магния (Мg). Молярная масса магния равна 24,31 г/моль.
- Найдем количество магния в мольном эквиваленте. Для этого разделим массу магния на его молярную массу:

\(\text{Количество магния (в мольном эквиваленте)} = \frac{\text{масса магния}}{\text{молярная масса магния}}\)

\(\text{Количество магния (в мольном эквиваленте)} = \frac{60 \, \text{г}}{24,31 \, \text{г/моль}} = 2,47 \, \text{моль}\)

- Теперь обратимся к химическому уравнению реакции и отношению стехиометрии. Мы видим, что 1 моль магния взаимодействует с 1 молью соляной кислоты и образует 1 моль газа.
- Следовательно, количество газа (водорода) будет равно числу молей магния:

\(\text{Количество газа} = \text{Количество магния (в мольном эквиваленте)} = 2,47 \, \text{моль}\)

- Наконец, чтобы получить объем газа, выделившегося при нормальных условиях (н.у.), мы можем использовать идеальный газовый закон, согласно которому объем газа пропорционален его количеству в мольном эквиваленте:

\(V = n \cdot V_m\)

Где \(V\) - объем газа (в литрах), \(n\) - количество газа (в мольном эквиваленте), \(V_m\) - молярный объем газа при н.у. (равный примерно 22,4 л/моль).

\[V = 2,47 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 55,4 \, \text{л}\]

Итак, при н.у. было выделилось примерно 55,4 литра газа при реакции 60 граммов магния с соляной кислотой.