Вычислите объем азота (нормальные условия), который может прореагировать с магнием массой 36 г.

Для решения этой задачи необходимо рассмотреть реакцию между магнием (Mg) и азотом (N₂). При нормальных условиях (нормальные температура и давление, НТД) объем газа можно вычислить с использованием уравнения состояния идеального газа и стехиометрии.

1. Запишем уравнение реакции: Магний реагирует с азотом, образуя магний нитрид: [ 3 Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2 ]

2. Определим количество вещества магния: Для этого используем молярную массу магния. Молярная масса (M) магния составляет примерно 24 г/моль. Найдем количество вещества магния (n): [ n = \frac{m}{M} = \frac{36 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 1,5 \text{ моль} ]

3. Определим, сколько азота реагирует с магнием: По уравнению реакции видно, что 3 моль магния реагируют с 1 моль азота. Таким образом, на 1,5 моль магния нам потребуется: [ n_{N_2} = \frac{1,5 \text{ моль Mg}}{3} = 0,5 \text{ моль N_2} ]

4. Вычислим объем азота при нормальных условиях: При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем примерно 22,4 литра. Следовательно, объем азота (V) можно вычислить по формуле: [ V = n_{N_2} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 11,2 \text{ л} ]

Таким образом, объем азота, который может прореагировать с 36 г магния при нормальных условиях, составляет 11,2 литра.

Для решения задачи нужно использовать уравнение химической реакции между магнием (Mg) и азотом (N₂), а также стехиометрические соотношения из этого уравнения. Давайте разберем проблему пошагово.

1. Уравнение реакции

Магний реагирует с азотом следующим образом:

[ 3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2 ]

Из уравнения видно, что 3 молекулы магния (3 моль Mg) взаимодействуют с 1 молекулой азота (1 моль N₂), образуя магний нитрид ( Mg_3N_2 ).

2. Найдем количество магния в молях

Масса магния дана: ( m(Mg) = 36 \, \text{г} ).
Молярная масса магния ( M(Mg) = 24 \, \text{г/моль} ) (берется из таблицы Менделеева).
Количество вещества магния рассчитывается по формуле:

[ n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} ]

[ n(Mg) = \frac{36}{24} = 1.5 \, \text{моль}. ]

3. Найдем количество азота, необходимое для реакции

Из уравнения реакции видно, что 3 моль магния реагируют с 1 моль азота. Соотношение между магнием и азотом:

[ n(N_2) = \frac{n(Mg)}{3}. ]

Подставляем ( n(Mg) = 1.5 \, \text{моль} ):

[ n(N_2) = \frac{1.5}{3} = 0.5 \, \text{моль}. ]

4. Найдем объем азота

При нормальных условиях (н.у.) объем 1 моль газа составляет ( 22.4 \, \text{л/моль} ).
Объем газа рассчитывается по формуле:

[ V(N_2) = n(N_2) \cdot 22.4. ]

Подставляем ( n(N_2) = 0.5 \, \text{моль} ):

[ V(N_2) = 0.5 \cdot 22.4 = 11.2 \, \text{л}. ]

Ответ:

Объем азота, который может прореагировать с магнием массой 36 г, составляет 11.2 литра (при нормальных условиях).

Для реакции магния с азотом (Mg + N₂ → Mg₃N₂) необходимо сначала определить, сколько молей магния содержится в 36 г.

Молярная масса магния (Mg) примерно равна 24 г/моль.

Количество молей магния: [ n_{Mg} = \frac{36 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 1.5 \text{ моль} ]

Согласно уравнению реакции, 3 моль магния реагируют с 1 молем азота. Следовательно, 1.5 моль магния будут реагировать с: [ n_{N_2} = \frac{1.5 \text{ моль Mg}}{3} = 0.5 \text{ моль N}_2 ]

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом, объем азота, который прореагирует с 36 г магния, составит: [ V_{N_2} = 0.5 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 11.2 \text{ л} ]

Ответ: 11.2 л азота.