20 грамм оксида магния обработали раствором, содержащий 60 грамм азотной кислоты. рассчитайте массу образовавшейся соли благодаря избыткам и недостаткам
Для решения этой задачи необходимо определить, какие реакции происходят между оксидом магния (MgO) и азотной кислотой (HNO₃), и рассчитать массу образовавшейся соли. Рассмотрим последовательные шаги.
Составим уравнение реакции: Оксид магния реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат магния и воду. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ MgO + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + H_2O \]
Определим молекулярные массы веществ:
- Молярная масса MgO = 24.31 (Mg) + 16.00 (O) = 40.31 г/моль
- Молярная масса HNO₃ = 1.01 (H) + 14.01 (N) + 3 × 16.00 (O) = 63.01 г/моль
- Молярная масса Mg(NO₃)₂ = 24.31 (Mg) + 2 × (14.01 (N) + 3 × 16.00 (O)) = 148.31 г/моль
Расчитаем количество реагентов:
Количество MgO: \[ n(MgO) = \frac{20 \text{ г}}{40.31 \text{ г/моль}} \approx 0.496 \text{ моль} \]
Количество HNO₃: \[ n(HNO_3) = \frac{60 \text{ г}}{63.01 \text{ г/моль}} \approx 0.952 \text{ моль} \]
Найдем соотношение реагентов: По уравнению реакции, 1 моль MgO реагирует с 2 моль HNO₃. Поэтому, для 0.496 моль MgO потребуется: \[ 0.496 \text{ моль MgO} \times 2 = 0.992 \text{ моль HNO}_3 \]
У нас есть 0.952 моль HNO₃, что меньше, чем требуется, следовательно, лимитирующим реагентом является HNO₃.
Рассчитаем массу образовавшейся соли: Количество образовавшегося Mg(NO₃)₂ будет равно количеству HNO₃, так как для 2 моль HNO₃ образуется 1 моль соли: \[ n(Mg(NO_3)_2) = \frac{0.952 \text{ моль HNO}_3}{2} \approx 0.476 \text{ моль} \]
Вычислим массу соли: \[ m(Mg(NO_3)_2) = n(Mg(NO_3)_2) \times M(Mg(NO_3)_2) = 0.476 \text{ моль} \times 148.31 \text{ г/моль} \approx 70.62 \text{ г} \]
Таким образом, масса образовавшейся соли (нитрата магния) составляет примерно 70.62 грамма.
