Номер 6, страница 105 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

6. Определите массу оксида магния, образовавшегося при окислении металлического магния химическим количеством 0,3 моль. Какой объем (н. у.) кислорода для этого потребуется?

Дано:

$n(Mg) = 0,3 \text{ моль}$

Найти:

$m(MgO) - ?$

$V(O_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции горения (окисления) магния в кислороде:

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

Согласно этому уравнению, 2 моль металлического магния реагирует с 1 моль кислорода с образованием 2 моль оксида магния. Таким образом, соотношение количеств веществ реагентов и продуктов составляет:

$n(Mg) : n(O_2) : n(MgO) = 2 : 1 : 2$

2. Определим количество вещества оксида магния $n(MgO)$, которое образуется в реакции. Из соотношения видно, что количество вещества оксида магния равно количеству вещества магния:

$n(MgO) = n(Mg) = 0,3 \text{ моль}$

3. Рассчитаем молярную массу оксида магния $M(MgO)$. Она равна сумме атомных масс магния ($Ar(Mg) \approx 24 \text{ а.е.м.}$) и кислорода ($Ar(O) \approx 16 \text{ а.е.м.}$):

$M(MgO) = 24 \text{ г/моль} + 16 \text{ г/моль} = 40 \text{ г/моль}$

4. Теперь можем найти массу образовавшегося оксида магния $m(MgO)$ по формуле $m = n \cdot M$:

$m(MgO) = n(MgO) \cdot M(MgO) = 0,3 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 12 \text{ г}$

5. Определим количество вещества кислорода $n(O_2)$, которое потребуется для реакции. Из стехиометрического соотношения следует, что количество вещества кислорода в два раза меньше количества вещества магния:

$n(O_2) = \frac{1}{2} n(Mg) = \frac{1}{2} \cdot 0,3 \text{ моль} = 0,15 \text{ моль}$

6. Рассчитаем объем кислорода $V(O_2)$ при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 0,15 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 3,36 \text{ л}$

Ответ: масса образовавшегося оксида магния составляет 12 г, а объем кислорода, который потребуется для реакции, равен 3,36 л.