Дано:
- масса магния (m_Mg) = 4,0 г
- масса цинка (m_Zn) = 7,0 г
Найти:
Суммарный объем кислорода (V_O2) в нормальных условиях, необходимый для реакции с магнием и цинком.
Решение:
1. Находим количество молей магния и цинка.
- Молярная масса магния (M_Mg) ≈ 24,3 г/моль
- Молярная масса цинка (M_Zn) ≈ 65,4 г/моль
Количество моль магния:
n_Mg = m_Mg / M_Mg = 4,0 г / 24,3 г/моль ≈ 0,164 моль
Количество моль цинка:
n_Zn = m_Zn / M_Zn = 7,0 г / 65,4 г/моль ≈ 0,107 моль
2. Реакции магния и цинка с кислородом:
- Для магния:
2Mg + O2 → 2MgO
Из уравнения видно, что 2 моль магния реагируют с 1 моль кислорода. Следовательно, 0,164 моль магния потребует:
n_O2_Mg = n_Mg / 2 = 0,164 моль / 2 ≈ 0,082 моль O2
- Для цинка:
2Zn + O2 → 2ZnO
Аналогично, 2 моль цинка реагируют с 1 моль кислорода. Следовательно, 0,107 моль цинка потребует:
n_O2_Zn = n_Zn / 2 = 0,107 моль / 2 ≈ 0,0535 моль O2
3. Находим общее количество молей кислорода:
n_O2_total = n_O2_Mg + n_O2_Zn = 0,082 моль + 0,0535 моль ≈ 0,1355 моль
4. Находим объем кислорода при н.у. (22,4 л/моль):
V_O2 = n_O2_total * 22,4 л/моль = 0,1355 моль * 22,4 л/моль ≈ 3,04 л
Ответ:
Суммарный объем кислорода, необходимый для реакции со смесью магния и цинка, составляет примерно 3,04 литра.