3. При взаимодействии 130 г магния с серной кислотой выделилось 50 л водорода. Вычислите выход продукта в процентах.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:

\( Mg + H_2SO_4 → MgSO_4 + H_2 ↖ \)

2. Найдем молярную массу магния:

M(Mg) = 24,3 г/моль

3. Найдем количество вещества магния:

\( \nu(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{130 \text{ г}}{24,3 \text{ г/моль}} \approx 5,35 \text{ моль} \)

4. Найдем теоретический объём водорода, который должен был выделиться, исходя из стехиометрии реакции:

По уравнению реакции, из 1 моль Mg образуется 1 моль H₂. Следовательно, теоретический объём водорода равен количеству вещества магния.

\( \nu_{теор}(H_2) = \nu(Mg) \approx 5,35 \text{ моль} \)

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, теоретический объём водорода:

\( V_{теор}(H_2) = \nu_{теор}(H_2) \times 22,4 \text{ л/моль} = 5,35 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 119,84 \text{ л} \)

5. Рассчитаем выход продукта в процентах:

Выход продукта = \( \frac{\text{фактический выход}}{\text{теоретический выход}} \times 100\% \)

Выход продукта = \( \frac{50 \text{ л}}{119,84 \text{ л}} \times 100\% \approx 41,72 \% \)

Ответ: Выход продукта составляет примерно 41,72%.