Давайте решим задачу по химии. Мы будем работать с реакцией оксида магния (MgO) и азотной кислоты (HNO₃).
Дано:
- Масса оксида магния, \( m_{MgO} = 10 \, \text{г} \)
- Масса азотной кислоты, \( m_{HNO_3} = 15 \, \text{г} \)
Химическая реакция:
Оксид магния реагирует с азотной кислотой по следующему уравнению:
\[ \text{MgO} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Находим количество веществ:
Вычислим количество вещества оксида магния (MgO):
Молярная масса MgO:
- Mg = 24.31 г/моль
- O = 16.00 г/моль
- Молярная масса MgO = 24.31 + 16.00 = 40.31 г/моль
Теперь находим количество вещества MgO:
\[ n_{MgO} = \frac{m_{MgO}}{M_{MgO}} = \frac{10 \, \text{г}}{40.31 \, \text{г/моль}} \approx 0.248 \, \text{моль} \]
Вычислим количество вещества азотной кислоты (HNO₃):
Молярная масса HNO₃:
- H = 1.01 г/моль
- N = 14.01 г/моль
- O = 16.00 г/моль (3 атома)
- Молярная масса HNO₃ = 1.01 + 14.01 + (3 × 16.00) = 63.01 г/моль
Теперь находим количество вещества HNO₃:
\[ n_{HNO_3} = \frac{m_{HNO_3}}{M_{HNO_3}} = \frac{15 \, \text{г}}{63.01 \, \text{г/моль}} \approx 0.238 \, \text{моль} \]
Определяем лимитирующий реагент:
Согласно уравнению реакции, на 1 моль MgO требуется 2 моль HNO₃.
- Для 0.248 моль MgO понадобится:
\[ 2 \times 0.248 \, \text{моль} = 0.496 \, \text{моль HNO}_3 \]
У нас есть только 0.238 моль HNO₃, следовательно, HNO₃ является лимитирующим реагентом.
Вычисляем массу полученной соли:
По уравнению на 2 моль HNO₃ образуется 1 моль соли Mg(NO₃)₂.
- Итак, 0.238 моль HNO₃ даст:
\[ \frac{0.238 \, \text{моль HNO}_3}{2} = 0.119 \, \text{моль Mg(NO}_3\text{)}_2 \]
Теперь находим массу соли Mg(NO₃)₂:
- Молярная масса Mg(NO₃)₂:
- Mg = 24.31 г/моль
- N = 14.01 г/моль (2 атома)
- O = 16.00 г/моль (6 атомов)
- Молярная масса Mg(NO₃)₂ = 24.31 + (2 × 14.01) + (6 × 16.00) = 148.31 г/моль
Теперь находим массу образовавшейся соли:
\[ m_{Mg(NO_3)_2} = n_{Mg(NO_3)_2} \times M_{Mg(NO_3)_2} \]
\[ m_{Mg(NO_3)_2} = 0.119 \, \text{моль} \times 148.31 \, \text{г/моль} \approx 17.63 \, \text{г} \]
Ответ:
Масса полученной соли Mg(NO₃)₂ составляет примерно 17.63 грамм.