Для решения задачи необходимо определить, какая реакция происходит между MgO и HNO3, чтобы вычислить массу соли, образующейся в результате этой реакции.
При взаимодействии оксида магния (MgO) с азотной кислотой (HNO3) происходит образование нитрата магния (Mg(NO3)2) и воды (H2O). Уравнение реакции можно записать так:
\[ \text{MgO} + 2\text{HNO3} \rightarrow \text{Mg(NO3)2} + \text{H2O} \]
Теперь определим количество реагентов:
Найдем количество вещества MgO: \[ m(\text{MgO}) = 10 \, \text{г} \] Молярная масса MgO: \[ M(\text{MgO}) = 24.31 \, (\text{Mg}) + 16.00 \, (\text{O}) = 40.31 \, \text{г/моль} \] \[ n(\text{MgO}) = \frac{m}{M} = \frac{10}{40.31} \approx 0.248 \, \text{моль} \]
Найдем количество вещества HNO3: \[ m(\text{HNO3}) = 40 \, \text{г} \] Молярная масса HNO3: \[ M(\text{HNO3}) = 1.01 \, (\text{H}) + 14.01 \, (\text{N}) + 3 \times 16.00 \, (\text{O}) = 63.01 \, \text{г/моль} \] \[ n(\text{HNO3}) = \frac{40}{63.01} \approx 0.635 \, \text{моль} \]
Из уравнения реакции видно, что 1 моль MgO реагирует с 2 моль HNO3. В данном случае, для 0.248 моль MgO потребуется:
\[ 0.248 \times 2 = 0.496 \, \text{моль HNO3} \]
Поскольку количество HNO3 (0.635 моль) больше, чем необходимо, MgO является ограничивающим реагентом.
Теперь найдем массу образовавшейся соли (Mg(NO3)2). Из уравнения реакции мы видим, что 1 моль MgO приводит к образованию 1 моль Mg(NO3)2. Следовательно, количество Mg(NO3)2 будет равно количеству MgO:
\[ n(\text{Mg(NO3)2}) = n(\text{MgO}) = 0.248 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу нитрата магния: Молярная масса Mg(NO3)2: \[ M(\text{Mg(NO3)2}) = 24.31 + 2 \times (14.01 + 3 \times 16.00) = 24.31 + 2 \times 62.01 = 148.33 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитаем массу соли: \[ m(\text{Mg(NO3)2}) = n \times M = 0.248 \times 148.33 \, \text{г/моль} \approx 36.8 \, \text{г} \]
Таким образом, масса образовавшейся соли составляет примерно 36.8 г.