Вычислите массу оксида магния, полученного при горении магния в 11,2 л кислорода (н. у.). ( 2Mg+ O2=2MgO)

Для решения данной задачи необходимо использовать закон пропорций и составить уравнение реакции горения магния:

2Mg + O2 -> 2MgO

Из уравнения видно, что на каждые 2 моль магния реагирует 1 моль кислорода и образуется 2 моля оксида магния.

Так как объем кислорода известен (11,2 л), то для расчета массы оксида магния необходимо определить количество вещества кислорода по уравнению и затем сравнить с количеством вещества магния.

Для начала определим количество вещества кислорода: n(O2) = V/22,4 = 11,2/22,4 = 0,5 моль

Зная количество вещества кислорода, определим количество вещества магния, участвующего в реакции: n(Mg) = n(O2)/1 = 0,5 моль

Теперь найдем молярную массу оксида магния (MgO): M(MgO) = M(Mg) + M(O) = 24,3 + 16 = 40,3 г/моль

И, наконец, рассчитаем массу оксида магния: m(MgO) = n(Mg) M(MgO) = 0,5 40,3 = 20,15 г

Таким образом, масса оксида магния, полученного при горении магния в 11,2 л кислорода (н.у.), составляет 20,15 г.

Для того чтобы вычислить массу оксида магния (MgO), полученного при горении магния в 11,2 литра кислорода (O₂) при нормальных условиях (н.у.), необходимо пройти несколько шагов, которые включают использование основных законов химии, таких как закон сохранения массы и стехиометрические соотношения.

Шаг 1: Определение количества вещества кислорода

При нормальных условиях (н.у.) один моль газа занимает объем 22,4 литра. В данном случае объем кислорода составляет 11,2 литра.

Используем формулу для определения количества вещества: [ n = \frac{V}{V_m} ]

где:

• ( n ) — количество вещества (в молях),
• ( V ) — объем газа (в литрах),
• ( V_m ) — молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 литра/моль).

Подставляем значения: [ n(O_2) = \frac{11,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,5 \, \text{моль} ]

Шаг 2: Использование уравнения реакции для определения количества вещества оксида магния

Уравнение реакции: [ 2 \text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{MgO} ]

Из уравнения видно, что 1 моль кислорода реагирует с 2 молями магния и образует 2 моля оксида магния.

Следовательно, 0,5 моль кислорода образует: [ 0,5 \, \text{моль} \, \text{O}_2 \times \frac{2 \, \text{моль} \, \text{MgO}}{1 \, \text{моль} \, \text{O}_2} = 1 \, \text{моль} \, \text{MgO} ]

Шаг 3: Вычисление массы оксида магния

Для этого необходимо знать молярную массу MgO. Она рассчитывается как сумма атомных масс магния (Mg) и кислорода (O): [ \text{M}(MgO) = \text{M}(Mg) + \text{M}(O) ]

Атомные массы элементов:

• Магний (Mg) = 24 г/моль,
• Кислород (O) = 16 г/моль.

Следовательно: [ \text{M}(MgO) = 24 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} = 40 \, \text{г/моль} ]

Теперь можно вычислить массу 1 моля MgO: [ m(MgO) = n(MgO) \times \text{M}(MgO) ]

где:

• ( m(MgO) ) — масса оксида магния,
• ( n(MgO) ) — количество вещества оксида магния,
• ( \text{M}(MgO) ) — молярная масса оксида магния.

Подставляем значения: [ m(MgO) = 1 \, \text{моль} \times 40 \, \text{г/моль} = 40 \, \text{г} ]

Ответ

Масса оксида магния, полученного при горении магния в 11,2 литра кислорода при нормальных условиях, составляет 40 граммов.