Question

Який об'єм водню утворюється внаслідок реакції сульфатної кислоти масою 19,6 г з достатньою кількістю магнію, якщо вихід продукту реакції становить 80%?​

Answer 1

Розглянемо реакцію між сульфатною кислотою і магнієм:

H2SO4 + Mg -> MgSO4 + H2↑

За рівнянням реакції, 1 моль H2SO4 дає 1 моль H2 газу. Тому, для того щоб знайти кількість утвореного газу, спочатку потрібно перевести масу H2SO4 в кількість речовини, використовуючи її молярну масу.

Молярна маса H2SO4 = 98 г/моль

Кількість молей H2SO4 = маса / молярна маса = 19,6 г / 98 г/моль = 0,2 моль

Оскільки вихід продукту реакції становить 80%, кількість газу H2, що утворюється, буде:

Кількість молей H2 = 0,2 моль * 0,8 = 0,16 моль

Тепер можемо визначити об'єм газу H2, використовуючи загальну газову рівність:

V = nRT/P

де V - об'єм газу, n - кількість молей газу, R - універсальна газова стала (0,0821 л∙атм/моль∙К), T - температура в Кельвінах, P - тиск.

Зазвичай, у таких задачах тиск та температуру не вказують, тому можна вважати їх стандартними: T = 273 К, P = 1 атм.

V = (0,16 моль * 0,0821 л∙атм/моль∙К * 273 К) / 1 атм = 3,35 л

Тому, у результаті реакції сульфатної кислоти з достатньою кількістю магнію утвориться 3,35 л водню (H2) при виході продукту реакції 80%.