Вычислите объём воздуха (примите объёмную долю кислорода в нём равной 0,2), который потребуется для сжигания 120 мг образца магния, содержащего 2% негорючих примесей.
Решение
Дано:
m(смеси) = 120 мг
ω(O2) = 0,2
ω(примеси) = 0,02
Найти:
V(воздуха) — ?
Решение:
1. Масса магния без примеси.
ω(Mg) = (1 − 0,02) = 0,98.
m(Mg) = ω(Мg) · m(смеси) = 0,98 · 120 = 117,6 г.
M(Mg) = 24 мг/ммоль.
n(Mg) = 117,6/24 = 4,9 ммоль.
2. Уравнение реакции:
2Mg + O2 = 2MgO.
Видно, что для сжигания одного моль магния требуется 0,5 моль кислорода. Следовательно для сжигания 4,9 ммоль магния потребуется 2,45 ммоль кислорода, или 2,45 · 22,4 = 54,88 мл чистого кислорода.
3. Найдем объем воздуха.
V(воздуха) = V(O2)/ω(O2) = 54,88/0,2 = 274,4 мл.
Ответ:
V(воздуха) = 274,4 мл.