Дано:
- Объём выделившегося газа (водорода) V = 4,48 дм3 (н. у.).
- Давление и температура считаем стандартными условиями (0 °C, 1 атм).
Найти: массу магния, который вступил в реакцию.
Решение:
1. Вычислим количество молей водорода, используя закон Бойля-Мариотта:
n(H2) = V / Vm,
где Vm = 22,4 дм3/моль (молярный объём газа при н. у.).
2. Подставляем значения:
n(H2) = 4,48 дм3 / 22,4 дм3/моль = 0,2 моль.
3. Уравнение реакции магния с кислотами:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Mg + 2HBr → MgBr2 + H2
Mg + 2HI → MgI2 + H2
Каждое из этих уравнений показывает, что на один моль магния получается один моль водорода.
4. Следовательно, количество магния, вступившего в реакцию, будет равно количеству полученного водорода:
n(Mg) = n(H2) = 0,2 моль.
5. Теперь найдем массу магния:
m(Mg) = n(Mg) * M(Mg),
где M(Mg) = 24 г/моль - молярная масса магния.
6. Подставляем значения:
m(Mg) = 0,2 моль * 24 г/моль = 4,8 г.
Ответ: масса магния, вступившего в реакцию, составляет 4,8 г.