Для составления термохимического уравнения реакции горения магния, нам нужно сначала выяснить, какие химические изменения происходят при сжигании магния.
Когда магний сжигается, он реагирует с кислородом воздуха, образуя оксид магния (MgO). Химическая реакция между магнием (Mg) и кислородом (O₂) выглядит следующим образом:
[ 2 \text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{MgO} ]
Теперь, чтобы составить термохимическое уравнение, нам нужно определить изменение энтальпии (ΔH) для этой реакции. Из условия задачи известно, что при сжигании 3 г магния выделяется 75,15 кДж теплоты. Сначала определим молярную массу магния, которая приблизительно равна 24,305 г/моль. Таким образом, количество молей магния в 3 граммах будет равно:
[ n = \frac{масса}{молярная \, масса} = \frac{3 \, \text{г}}{24,305 \, \text{г/моль}} \approx 0,123 \, \text{моль} ]
Теперь учитывая, что тепловой эффект реакции дан для 3 г магния, пересчитаем его на 1 моль магния:
[ \Delta H_{\text{на 1 моль Mg}} = \frac{75,15 \, \text{кДж}}{0,123} \approx 611 \, \text{кДж/моль} ]
Поскольку энергия выделяется, ΔH будет отрицательной. Так как реакция протекает с образованием двух молей MgO, относительно одного моля O₂, можно привести изменение энтальпии к одному молю магния:
[ \Delta H_{\text{на 1 моль Mg}} = -611 \, \text{кДж/моль} ]
Термохимическое уравнение реакции горения магния, с учетом данных о теплоте сгорания, будет следующим:
[ 2 \text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{MgO} \, \Delta H = -1222 \, \text{кДж} ]
Здесь указано, что при сгорании 2 молей магния выделяется 1222 кДж теплоты.