Какой объем газа выделится при взаимодействии азотной кислоты массой m=210 и концентрацией w=0,03 с магнием?

Математика 11 класс Химические реакции и газовые законы Объём газа азотная кислота магний концентрация масса химическая реакция Новый

Для решения задачи необходимо определить объем газа, который выделится при реакции магния с азотной кислотой. В данном случае мы будем использовать уравнение реакции, а также данные о массе и концентрации кислоты.

Шаг 1: Определение количества вещества азотной кислоты.

Сначала найдем массу чистого вещества азотной кислоты (HNO3), используя данные о массе раствора и его концентрации:

• Масса раствора (m) = 210 г
• Концентрация (w) = 0,03 (или 3%)

Масса HNO3 в растворе вычисляется по формуле:

m(HNO3) = m * w = 210 г * 0,03 = 6,3 г

Шаг 2: Определение количества вещества азотной кислоты.

Теперь найдем количество вещества HNO3, используя молярную массу:

• Молярная масса HNO3 ≈ 63 г/моль

Количество вещества (n) можно найти по формуле:

n(HNO3) = m(HNO3) / M(HNO3) = 6,3 г / 63 г/моль ≈ 0,1 моль

Шаг 3: Запись уравнения реакции.

Реакция между магнием (Mg) и азотной кислотой (HNO3) протекает по уравнению:

Mg + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2 ↑

Из уравнения видно, что 2 моли HNO3 реагируют с 1 молью Mg, при этом выделяется 1 моль водорода (H2).

Шаг 4: Определение количества выделившегося газа.

Зная, что 2 моли HNO3 дают 1 моль H2, можно найти количество выделившегося газа:

• n(H2) = n(HNO3) / 2 = 0,1 моль / 2 = 0,05 моль

Шаг 5: Определение объема газа.

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Таким образом, объем выделившегося газа можно найти по формуле:

V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль = 0,05 моль * 22,4 л/моль = 1,12 л

Ответ: Объем выделившегося газа (водорода) составляет 1,12 литра.