Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции между марганцем (Mn) и азотной кислотой (HNO₃). В зависимости от условий реакции, могут произойти разные реакции, но наиболее общая уравнение реакции с разбавленной азотной кислотой выглядит следующим образом:
\[ 3 \text{Mn} + 8 \text{HNO}_3 \rightarrow 3 \text{Mn(NO}_3)_2 + 4 \text{H}_2\text{O} + 2 \text{NO} \]
Для расчета массы марганца, который вступит в реакцию с 39 г азотной кислоты, сначала необходимо определить количество молей HNO₃:
Вычисляем молекулярную массу HNO₃:
- H (водород) = 1 г/моль,
- N (азот) = 14 г/моль,
- O (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль.
Общая молекулярная масса HNO₃ = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль.
Находим количество молей HNO₃ в 39 г: \[ n_{\text{HNO}_3} = \frac{m}{M} = \frac{39 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 0,619 \, \text{моль}. \]
По уравнению реакции видно, что на 8 моль HNO₃ необходимо 3 моль Mn. Вычисляем количество молей Mn, необходимое для реакции с 0,619 моль HNO₃: \[ n_{\text{Mn}} = \frac{3}{8} \cdot n_{\text{HNO}_3} = \frac{3}{8} \cdot 0,619 \approx 0,232 \, \text{моль}. \]
Теперь находим массу марганца:
- Молярная масса Mn ≈ 55 г/моль.
Расчет массы: \[ m_{\text{Mn}} = n_{\text{Mn}} \cdot M_{\text{Mn}} = 0,232 \, \text{моль} \cdot 55 \, \text{г/моль} \approx 12,76 \, \text{г}. \]
Таким образом, для реакции с 39 г азотной кислоты потребуется примерно 12,76 г марганца.
