Вам дано, что объем кислорода равен 44,8 л при нормальных условиях (н.у.). Нормальные условия подразумевают температуру 0°C (273 К) и давление 1 атмосфера (101,325 кПа).
Нам нужно найти массу магния, который будет реагировать с этим объемом кислорода.
Для решения этой задачи, мы должны использовать соотношение между объемами газов и их молярными количествами, используя уравнение идеального газа.
Сначала мы должны найти количество молей кислорода, используя объем и нормальные условия. Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление (в атмосферах), V - объем (в литрах), n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура (в Кельвинах).
Перед тем, как мы применим уравнение, давайте преобразуем температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого мы просто добавляем 273:
Тemпература при н.у. = 0°C + 273 = 273 K.
Теперь мы имеем все данные, которые нам нужны:
P = 1 атмосфера,
V = 44,8 л,
R = 0,0821 л·атм/(моль·К),
T = 273 K.
Теперь подставим эти значения в уравнение и решим его для количества молей кислорода:
Решив эту пропорцию, мы найдем количество молей магния:
x = (1 моль Mg / 2 моли MgO) * (1,691 моль О2).
x ≈ 0,8455 моль Mg.
Теперь у нас есть количество молей магния, нам необходимо перевести его в массу с помощью молярной массы магния, которая составляет примерно 24,31 г/моль.
Масса магния = (0,8455 моль Mg) * (24,31 г/моль).
Масса магния ≈ 20,543 г.
Таким образом, масса магния, который вступит в реакцию с 44,8 л кислорода, измеренного при н.у., составит примерно 20,543 г.
Для решения этой задачи необходимо разобраться в строении данного комплексного соединения и определить значения, которые требуются.
1. Степень окисления комплексообразователя:
Степень окисления комплексообразователя можно определить, зная заряд комплексного иона. Для этого нужно вычислить сумму зарядов всех атомов в комплексном ионе.
В данном комплексе у нас есть хлор (Cl), который имеет заряд -1. Также в ионе присутствуют две хлоридные анионы (Cl-) с одноименными зарядами.
Поскольку сумма зарядов комплексного ионного соединения всегда равна нулю, мы можем сделать вывод о положительном заряде комплексообразователя.
Теперь остается найти атом Cr со степенью окисления +3, чтобы компенсировать отрицательные заряды хлора и получить суммарный заряд комплексного иона равным нулю.
Таким образом, степень окисления комплексообразователя равна +3.
2. Координационное число комплексообразователя:
Координационное число комплексообразователя представляет количество атомов или ионов, которые окружают центральный ион в комплексе.
В данном случае у нас есть три атома аммиака (NH3), один молекула воды (H2O) и два атома хлора (Cl).
Таким образом, координационное число комплексообразователя равно 6 (3 атома аммиака + 1 молекула воды + 2 атома хлора).
3. Заряд комплексного иона:
Заряд комплексного иона можно определить, зная заряд комплексообразователя и количество атомов или ионов в комплексе.
Мы уже определили, что степень окисления комплексообразователя равна +3. А также мы знаем, что в комплексе есть два атома хлора, каждый из которых имеет заряд -1.
Поскольку сумма зарядов всех атомов или ионов в комплексном ионном соединении равна нулю, мы можем вычислить заряд комплексного иона.
В данном случае, у нас есть два хлорида (Cl-) с зарядом -1 каждый, и значит заряд комплексного иона равен +2.
Вам дано, что объем кислорода равен 44,8 л при нормальных условиях (н.у.). Нормальные условия подразумевают температуру 0°C (273 К) и давление 1 атмосфера (101,325 кПа).
Нам нужно найти массу магния, который будет реагировать с этим объемом кислорода.
Для решения этой задачи, мы должны использовать соотношение между объемами газов и их молярными количествами, используя уравнение идеального газа.
Сначала мы должны найти количество молей кислорода, используя объем и нормальные условия. Для этого мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление (в атмосферах), V - объем (в литрах), n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура (в Кельвинах).
Перед тем, как мы применим уравнение, давайте преобразуем температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого мы просто добавляем 273:
Тemпература при н.у. = 0°C + 273 = 273 K.
Теперь мы имеем все данные, которые нам нужны:
P = 1 атмосфера,
V = 44,8 л,
R = 0,0821 л·атм/(моль·К),
T = 273 K.
Теперь подставим эти значения в уравнение и решим его для количества молей кислорода:
(1 атмосфера) * (44,8 л) = n * (0,0821 л·атм/(моль·К)) * (273 K).
Рассчитав это выражение, мы найдем количество молей кислорода, необходимых для реакции.
n = (1 атмосфера * 44,8 л) / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 K).
n ≈ 1,691 моль.
Теперь, с помощью уравнения сродства реакций, мы можем определить массу магния, соответствующую этому количеству молей кислорода.
Общее уравнение сродства реакций для магния и кислорода:
2Mg + O2 → 2MgO.
Коэффициенты перед веществами показывают, что для реакции двух молей магния нам понадобится одна моль кислорода.
Теперь мы знаем, что 1,691 моль кислорода соответствуют "x" молям магния. Мы можем использовать пропорцию, чтобы решить этот вопрос:
1 моль Mg / 2 моли MgO = x молей Mg / 1,691 моль О2.
Решив эту пропорцию, мы найдем количество молей магния:
x = (1 моль Mg / 2 моли MgO) * (1,691 моль О2).
x ≈ 0,8455 моль Mg.
Теперь у нас есть количество молей магния, нам необходимо перевести его в массу с помощью молярной массы магния, которая составляет примерно 24,31 г/моль.
Масса магния = (0,8455 моль Mg) * (24,31 г/моль).
Масса магния ≈ 20,543 г.
Таким образом, масса магния, который вступит в реакцию с 44,8 л кислорода, измеренного при н.у., составит примерно 20,543 г.