Сколько объема H2 (н. у.) будет образовано при реакции магния с 500 г 12%-ным раствором H3PO4?

Тема урока: Химия - Реакции и уравнения

Пояснение:
Для решения данной задачи, необходимо учесть баланс химической реакции между магнием (Mg) и фосфорной кислотой (H3PO4). Уравнение данной реакции выглядит следующим образом:

3Mg + 2H3PO4 -> Mg3(PO4)2 + 3H2

Из уравнения видно, что каждые 3 молекулы магния реагируют с 2 молекулами фосфорной кислоты и образуют 3 молекулы водорода.

Дано, что у нас есть 500 г 12%-ный раствор H3PO4. Массовая доля указывает на количество граммов H3PO4 в 100 г раствора. Следовательно, мы можем рассчитать количество H3PO4 в нашем растворе:

Масса H3PO4 = Масса раствора * Массовая доля H3PO4/100

Масса H3PO4 = 500 г * 12/100 = 60 г

Зная, что молярная масса H3PO4 равна 98 г/моль, мы можем найти количество молей H3PO4:

Количество молей H3PO4 = Масса H3PO4 / Молярная масса H3PO4

Количество молей H3PO4 = 60 г / 98 г/моль ≈ 0.612 моль

Исходя из балансированного уравнения реакции, мы видим, что каждые 2 молекулы H3PO4 образуют 3 молекулы H2. Следовательно, мы можем рассчитать количество молей H2:

Количество молей H2 = 0.612 моль H3PO4 * (3 моль H2 / 2 моль H3PO4)

Количество молей H2 = 0.918 моль

Затем, мы можем рассчитать объем водорода при нормальных условиях (н.у.) с использованием идеального газового закона:

V = n * Vm

где V - объем газа при н.у.,
n - количество молей H2,
Vm - объемная молярная масса газа (Vm = 22.4 л/моль)

V = 0.918 моль * 22.4 л/моль ≈ 20.54 л

Таким образом, объем H2 (н.у.), образованного при реакции магния с 500 г 12%-ным раствором H3PO4, составляет примерно 20.54 л.

Совет: Для решения задач по химии, важно хорошо разбираться в уравнениях реакций, а также уметь рассчитывать количество веществ с использованием молярных масс и стехиометрических соотношений.

Практика: Сколько массы магния (Mg) требуется для полного прореагирования с 250 г 15%-ным раствором HCl (хлороводородной кислоты)? Все реагенты и продукты считаем в их стандартных состояниях.