Чтобы вычислить количество и массу нитрида магния (Mg3N2), получающегося при взаимодействии азота (N2) с магнием (Mg), необходимо рассмотреть реакцию, которая происходит между этими веществами.
Составим уравнение реакции: \[ 3Mg + N2 \rightarrow Mg3N2 \]
Определим соотношение реагентов: Из уравнения видно, что на 3 моль магния требуется 1 моль азота. То есть, для 3 моль N2 нужно 9 моль Mg (так как 3 моль Mg реагируют с 1 моль N2).
Дано: у нас есть 3 моль азота (N2). Чтобы определить, сколько магния нам нужно, воспользуемся стехиометрией:
- На 3 моль N2 потребуется 9 моль Mg.
Однако у нас всего 3 моль N2, следовательно:
- Для 3 моль N2 нужно 9 моль Mg, но у нас есть только 3 моль N2, значит, это будет ограничивающим реагентом.
Теперь найдем количество образовавшегося нитрида магния. По уравнению:
- 1 моль N2 дает 1 моль Mg3N2, следовательно, 3 моль N2 дадут 3 моль Mg3N2.
Теперь найдем массу нитрида магния: Сначала найдем молекулярную массу Mg3N2:
- Mg (магний) = 24.3 г/моль
- N (азот) = 14.0 г/моль \[ \text{Молекулярная масса Mg3N2} = 3 \times 24.3 + 2 \times 14.0 = 72.9 + 28.0 = 100.9 \text{ г/моль} \]
Теперь найдём массу 3 моль Mg3N2: \[ \text{Масса} = 3 \text{ моль} \times 100.9 \text{ г/моль} = 302.7 \text{ г} \]
Таким образом, при взаимодействии 3 моль азота с магнием получится 3 моль нитрида магния, масса которого составит 302.7 грамма.
