Номер 2, страница 60 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

2. Вычислите объём воздуха (н. у.), который потребуется для сжигания 36 г магния. (Напоминаем, что объёмная доля кислорода в воздухе равна 0,21.)

Дано:

Масса магния $m(Mg) = 36 \text{ г}$

Объёмная доля кислорода в воздухе $\phi(O_2) = 0.21$

Найти:

Объём воздуха $V(\text{воздуха}) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции горения магния. Сжигание происходит в кислороде, который является частью воздуха. В результате реакции образуется оксид магния:

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

2. Рассчитаем количество вещества магния, вступившего в реакцию. Для этого используем молярную массу магния, которая составляет $M(Mg) = 24 \text{ г/моль}$.

$n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{36 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 1.5 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим, какое количество вещества кислорода требуется для сжигания 1.5 моль магния. Из уравнения видно, что на 2 моль магния расходуется 1 моль кислорода, то есть соотношение $n(Mg) : n(O_2)$ равно 2:1.

$n(O_2) = \frac{1}{2} \cdot n(Mg) = \frac{1}{2} \cdot 1.5 \text{ моль} = 0.75 \text{ моль}$

4. Вычислим объём кислорода, который занимает 0.75 моль газа при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём газа при н. у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль.

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 0.75 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 16.8 \text{ л}$

5. Зная объём кислорода и его объёмную долю в воздухе, рассчитаем общий объём воздуха, необходимый для реакции. Объёмная доля компонента в смеси ($\phi$) — это отношение объёма компонента к общему объёму смеси.

$V(\text{воздуха}) = \frac{V(O_2)}{\phi(O_2)} = \frac{16.8 \text{ л}}{0.21} = 80 \text{ л}$

Ответ: для сжигания 36 г магния потребуется 80 л воздуха (н. у.).