Номер 6, страница 181 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. Рассчитайте объем (н. у.) кислорода, необходимого для полного сгорания смеси алюминия и магния общей массой 36 г, в которой массовая доля магния равна 40 %.

Дано:

$m(смеси_{Al, Mg}) = 36$ г

$\omega(Mg) = 40 \% = 0.4$

Найти:

$V(O_2)$ (н. у.) - ?

Решение:

1. Найдем массу каждого металла в смеси.

Масса магния:

$m(Mg) = m(смеси) \times \omega(Mg) = 36 \, г \times 0.4 = 14.4 \, г$

Масса алюминия:

$m(Al) = m(смеси) - m(Mg) = 36 \, г - 14.4 \, г = 21.6 \, г$

2. Запишем уравнения реакций горения магния и алюминия в кислороде:

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

3. Рассчитаем количество вещества (моль) для каждого металла. Молярные массы: $M(Mg) = 24$ г/моль, $M(Al) = 27$ г/моль.

Количество вещества магния:

$n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{14.4 \, г}{24 \, г/моль} = 0.6 \, моль$

Количество вещества алюминия:

$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{21.6 \, г}{27 \, г/моль} = 0.8 \, моль$

4. По уравнениям реакций найдем количество вещества кислорода, необходимое для сгорания каждого металла.

Для сгорания магния (соотношение $n(Mg):n(O_2) = 2:1$):

$n_1(O_2) = \frac{1}{2} n(Mg) = \frac{1}{2} \times 0.6 \, моль = 0.3 \, моль$

Для сгорания алюминия (соотношение $n(Al):n(O_2) = 4:3$):

$n_2(O_2) = \frac{3}{4} n(Al) = \frac{3}{4} \times 0.8 \, моль = 0.6 \, моль$

5. Найдем общее количество вещества кислорода:

$n_{общ}(O_2) = n_1(O_2) + n_2(O_2) = 0.3 \, моль + 0.6 \, моль = 0.9 \, моль$

6. Рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.), где молярный объем газа $V_m = 22.4$ л/моль.

$V(O_2) = n_{общ}(O_2) \times V_m = 0.9 \, моль \times 22.4 \, л/моль = 20.16 \, л$

Ответ: для полного сгорания смеси потребуется 20.16 л кислорода.