Задание 7 (20 баллов). Вычисления массы, объёма и количества вещества по формуле соединения и по уравнениям химических реакций При взаимодействии 3,5 г магния с кислородом образовался оксид магния. Вычислите массу оксида магния и объём кислорода (н. у.).

Дано:

• Масса магния (m(Mg)) = 3,5 г
• Кислород (O₂)
• Оксид магния (MgO)

Найти:

• Массу оксида магния (m(MgO)) - ?
• Объем кислорода (V(O₂)) - ?

Решение:

1. Напишем уравнение реакции:
• 2Mg + O₂ → 2MgO
2. Найдем молярные массы веществ:
• M(Mg) = 24,3 г/моль
• M(O₂) = 32 г/моль
• M(MgO) = 24,3 + 16 = 40,3 г/моль
3. Найдем количество вещества магния:
• \[ n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{3.5 \text{ г}}{24.3 \text{ г/моль}} \approx 0.144 \text{ моль} \]
4. По уравнению реакции определим количество вещества кислорода и оксида магния:
• Из уравнения видно, что на 2 моль Mg приходится 1 моль O₂ и 2 моль MgO.
• \[ n(O_2) = \frac{1}{2} n(Mg) = \frac{1}{2} \times 0.144 \text{ моль} = 0.072 \text{ моль} \]
• \[ n(MgO) = n(Mg) = 0.144 \text{ моль} \]
• Найдем массу оксида магния:
• \[ m(MgO) = n(MgO) \times M(MgO) = 0.144 \text{ моль} \times 40.3 \text{ г/моль} \approx 5.80 \text{ г} \]
• Найдем объем кислорода (при н. у.):
• \[ V(O_2) = n(O_2) \times V_m \]
• где Vm — молярный объем (22,4 л/моль при н. у.)
• \[ V(O_2) = 0.072 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 1.61 \text{ л} \]

Ответ: Масса оксида магния ≈ 5.80 г, объем кислорода ≈ 1.61 л.