Номер 105, страница 30 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

105. Вычислите массу $MgCl_2$ и объём (н. у.) водорода $H_2$, образовавшихся в результате реакции:

$2HCl + Mg = MgCl_2 + H_2\uparrow$,

если известно, что прореагировал магний массой 6,00 г.

Дано:

Уравнение реакции: $2HCl + Mg = MgCl_2 + H_2 \uparrow$
Масса магния: $m(Mg) = 6,00 \text{ г}$
Молярный объем газа при нормальных условиях (н. у.): $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

Массу хлорида магния: $m(MgCl_2) - ?$
Объём водорода: $V(H_2) - ?$

Решение:

1. Найдем количество вещества (моль) магния, вступившего в реакцию. Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — молярная масса.

Молярная масса магния (Mg) согласно периодической таблице химических элементов Д.И. Менделеева, округленная до целого числа, составляет $24 \text{ г/моль}$.
$n(Mg) = \frac{6,00 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

2. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшихся продуктов — хлорида магния ($MgCl_2$) и водорода ($H_2$).
$2HCl + \underbrace{Mg}_{1 \text{ моль}} = \underbrace{MgCl_2}_{1 \text{ моль}} + \underbrace{H_2}_{1 \text{ моль}}$
Из уравнения видно, что из 1 моль магния образуется 1 моль хлорида магния и 1 моль водорода. Соотношение количеств веществ равно соотношению стехиометрических коэффициентов:
$n(Mg) : n(MgCl_2) : n(H_2) = 1 : 1 : 1$
Следовательно:
$n(MgCl_2) = n(Mg) = 0,25 \text{ моль}$
$n(H_2) = n(Mg) = 0,25 \text{ моль}$

3. Вычислим массу образовавшегося хлорида магния ($MgCl_2$) по формуле $m = n \cdot M$.
Сначала найдем молярную массу $MgCl_2$. Молярная масса хлора (Cl) составляет $35,5 \text{ г/моль}$.
$M(MgCl_2) = M(Mg) + 2 \cdot M(Cl) = 24 + 2 \cdot 35,5 = 24 + 71 = 95 \text{ г/моль}$
Теперь рассчитаем массу $MgCl_2$:
$m(MgCl_2) = n(MgCl_2) \cdot M(MgCl_2) = 0,25 \text{ моль} \cdot 95 \text{ г/моль} = 23,75 \text{ г}$

4. Вычислим объём выделившегося водорода ($H_2$) при нормальных условиях (н. у.). Используем формулу $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объём газа при н. у. ($22,4 \text{ л/моль}$).
$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0,25 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 5,6 \text{ л}$

Ответ: масса образовавшегося хлорида магния ($MgCl_2$) равна $23,75 \text{ г}$, а объём выделившегося водорода ($H_2$) при нормальных условиях равен $5,6 \text{ л}$.