10г оксида магния обработали раствором содержащим 40г азотной кислоты. Какая масса соли преобразовалась при этом?
Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Для начала, нам нужно знать, какие реакции происходят при взаимодействии оксида магния (MgO) и азотной кислоты (HNO₃). При этом взаимодействии образуется соль, а именно нитрат магния (Mg(NO₃)₂), и вода (H₂O).
Запишем уравнение реакции:
\[ \text{MgO} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Из уравнения видно, что один моль оксида магния реагирует с двумя молями азотной кислоты, образуя один моль нитрата магния.
Теперь рассчитаем количество молей каждого реагента.
- Молярная масса MgO:
- Mg (магний) = 24 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль
- MgO = 24 + 16 = 40 г/моль
Количество молей оксида магния в 10 г:
\[ n_{MgO} = \frac{10 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.25 \, \text{моль} \]
- Молярная масса HNO₃:
- H (водород) = 1 г/моль
- N (азот) = 14 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль (умножаем на 3)
- HNO₃ = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль
Количество молей азотной кислоты в 40 г:
\[ n_{HNO_3} = \frac{40 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 0.635 \, \text{моль} \]
Теперь мы видим, что для реакции необходимо в два раза больше молей HNO₃, чем MgO. Итак, количество HNO₃, необходимое для 0.25 моль MgO:
\[ n_{HNO_3 \, \text{необходимое}} = 2 \times n_{MgO} = 2 \times 0.25 = 0.5 \, \text{моль} \]
У нас есть примерно 0.635 моль HNO₃, что достаточно для реакции, и MgO будет определять количество образующейся соли.
- Молярная масса Mg(NO₃)₂:
- Mg = 24 г/моль
- N = 14 г/моль (умножаем на 2)
- O = 16 г/моль (умножаем на 6)
- Mg(NO₃)₂ = 24 + 28 + 96 = 148 г/моль
Теперь мы можем найти массу нитрата магния, которая образуется:
Так как 1 моль MgO дает 1 моль Mg(NO₃)₂, то 0.25 моль MgO даст 0.25 моль Mg(NO₃)₂. Теперь найдем массу:
\[ m_{Mg(NO_3)_2} = n_{Mg(NO_3)_2} \times M_{Mg(NO_3)_2} = 0.25 \, \text{моль} \times 148 \, \text{г/моль} = 37 \, \text{г} \]
Таким образом, масса соли, которая преобразовалась при реакции, составляет 37 граммов.
