дано:
Масса магния (m_Mg) = 1.56 кг = 1560 г.
Масса кислорода (m_O2) = 200 г.
Объем озона (V_O3) = 200 дм3 = 0.200 м3.
Молярная масса магния (M_Mg) = 24.3 г/моль.
Молярная масса кислорода (M_O2) = 32 г/моль.
Молярная масса озона (M_O3) = 48 г/моль.
Молярный объем газа при нормальных условиях ≈ 22.4 л/моль = 0.0224 м3/моль.
найти:
Максимальная масса оксида магния (MgO), которую можно получить.
решение:
1. Сначала найдем количество молей магния (n_Mg):
n_Mg = m_Mg / M_Mg = 1560 г / 24.3 г/моль ≈ 64.5 моль.
2. Найдем количество молей кислорода (n_O2):
n_O2 = m_O2 / M_O2 = 200 г / 32 г/моль = 6.25 моль.
3. Найдем количество молей озона (n_O3):
Для этого сначала переведем объем озона в молекулы:
n_O3 = V_O3 / молярный объем = 0.200 м3 / 0.0224 м3/моль ≈ 8.93 моль.
4. Теперь определим, сколько оксида магния можно получить из магния и кислорода:
Реакция сгорания магния в кислороде:
2 Mg + O2 -> 2 MgO.
Это означает, что на 2 моль магния требуется 1 моль кислорода.
Из n_Mg и n_O2 найдем ограничивающий реагент:
Для 64.5 моль Mg потребуется 32.25 моль O2, но у нас только 6.25 моль O2, поэтому кислород является ограничивающим реагентом.
5. Находим, сколько оксида магния получится из доступного количества кислорода:
Согласно уравнению реакции:
1 моль O2 дает 2 моль MgO.
Следовательно, 6.25 моль O2 дадут 12.5 моль MgO.
6. Найдем массу оксида магния (M_MgO):
Молярная масса MgO = 24.3 г/моль + 16 г/моль = 40.3 г/моль.
Масса MgO = n_MgO * M_MgO = 12.5 моль * 40.3 г/моль = 503.75 г.
ответ:
Максимальная масса оксида магния, которую можно получить, составляет примерно 503.75 г.