Для вычисления, сколько соли образовалось в процессе реакции между оксидом магния (MgO) и соляной кислотой (HCl), сначала необходимо записать уравнение реакции:
\[ \text{MgO} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Сначала найдем количество вещества оксида магния. У нас есть 12 г MgO. Молярная масса оксида магния:
- Mg: 24 г/моль
- O: 16 г/моль
Молярная масса MgO = 24 + 16 = 40 г/моль.
Теперь вычислим количество молей MgO:
\[ n(\text{MgO}) = \frac{m}{M} = \frac{12 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.3 \, \text{моль} \].
Теперь находим, сколько соляной кислоты нам потребуется для реакции. Из уравнения видно, что на 1 моль MgO требуется 2 моля HCl. Следовательно, для 0.3 моль MgO потребуется:
\[ n(\text{HCl}) = 0.3 \, \text{моль} \times 2 = 0.6 \, \text{моль}. \]
Теперь найдем массу HCl в растворе. У нас есть 146 г раствора соляной кислоты с массовой долей 10%. Масса HCl в этом растворе:
\[ m(\text{HCl}) = 146 \, \text{г} \times 0.10 = 14.6 \, \text{г}. \]
Теперь находим молярную массу HCl:
- H: 1 г/моль
- Cl: 35.5 г/моль
Молярная масса HCl = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль.
Теперь вычислим количество молей HCl, имеющихся в растворе:
\[ n(\text{HCl}) = \frac{m}{M} = \frac{14.6 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.4 \, \text{моль}. \]
Теперь сравним количество молей HCl и необходимое количество для реакции. Нам нужно 0.6 моль HCl, а в наличии только 0.4 моль. Это значит, что HCl является лимитирующим реагентом.
Так как мы используем 0.4 моль HCl, согласно уравнению, на образование MgCl₂ потребуется:
\[ n(\text{MgCl}_2) = \frac{0.4 \, \text{моль (HCl)}}{2} = 0.2 \, \text{моль (MgCl}_2\text{)}. \]
Теперь найдем массу образовавшейся соли (MgCl₂):
Молярная масса MgCl₂:
- Mg: 24 г/моль
- Cl: 35.5 г/моль × 2 = 71 г/моль
Молярная масса MgCl₂ = 24 + 71 = 95 г/моль.
Теперь находим массу соли:
\[ m(\text{MgCl}_2) = n \times M = 0.2 \, \text{моль} \times 95 \, \text{г/моль} = 19 \, \text{г}. \]
Таким образом, в процессе взаимодействия образовалось 19 г соли (MgCl₂).