какая масса нитрата магния получится, если к 4 г MgO добавили 300г 15% раствора HNO3
Чтобы определить массу нитрата магния, который получится в результате реакции между оксидом магния (MgO) и раствором азотной кислоты (HNO3), нужно сначала записать уравнение реакции:
\[ \text{MgO} + 2 \text{HNO3} \rightarrow \text{Mg(NO3)2} + \text{H2O} \]
Определим количество вещества MgO:
Молярная масса MgO составляет примерно 40,3 г/моль (магний) + 16 г/моль (кислород) = 56,3 г/моль.
Следовательно, количество вещества 4 г MgO:\[ n(\text{MgO}) = \frac{m}{M} = \frac{4 \text{ г}}{56,3 \text{ г/моль}} \approx 0,071 \text{ моль} \]
Определим, сколько HNO3 нужно для реакции:
Для одной молекулы MgO необходимо 2 молекулы HNO3. Значит, для 0,071 моль MgO требуется:\[ n(\text{HNO3}) = 2 \times n(\text{MgO}) = 2 \times 0,071 \text{ моль} \approx 0,142 \text{ моль} \]
Определим количество HNO3 в 300 г 15% раствора:
15% раствор HNO3 означает, что в 100 г раствора содержится 15 г HNO3.
Следовательно, в 300 г раствора количество HNO3:\[ m(\text{HNO3}) = 0,15 \times 300 \text{ г} = 45 \text{ г} \]
Молярная масса HNO3 составляет примерно 63 г/моль. Теперь найдем количество вещества HNO3 в 45 г:
\[ n(\text{HNO3}) = \frac{m}{M} = \frac{45 \text{ г}}{63 \text{ г/моль}} \approx 0,714 \text{ моль} \]
Сравниваем требуемое и доступное количество HNO3:
Мы рассчитали, что требуется около 0,142 моль HNO3, а доступно 0,714 моль. Таким образом, азотной кислоты достаточно для полной реакции с MgO.Теперь находим массу нитрата магния, образующегося в результате реакции:
Молярная масса Mg(NO3)2 составляет:\[ 24,3 \text{ (Mg)} + 2 \times (14 \text{ (N)} + 3 \times 16 \text{ (O)}) = 24,3 + 2 \times (14 + 48) = 24,3 + 124 = 148,3 \text{ г/моль} \]
Поскольку на одну молекулу MgO образуется одна молекула Mg(NO3)2, количество вещества Mg(NO3)2 будет равно количеству MgO:
\[ n(\text{Mg(NO3)2}) = n(\text{MgO}) \approx 0,071 \text{ моль} \]
Найдем массу Mg(NO3)2:
\[ m(\text{Mg(NO3)2}) = n(\text{Mg(NO3)2}) \times M(\text{Mg(NO3)2}) = 0,071 \text{ моль} \times 148,3 \text{ г/моль} \approx 10,5 \text{ г} \]
Таким образом, в результате реакции получится примерно 10,5 г нитрата магния.
