Для решения задачи о взаимодействии раствора HCl с Mg(OH)₂, которая приводит к образованию соли, мы проведём расчёты в несколько шагов.
Шаг 1: Понять, что происходит в реакции
При взаимодействии соляной кислоты (HCl) с гидроксидом магния (Mg(OH)₂) происходит нейтрализация, в результате которой образуется соль – хлорид магния (MgCl₂) и вода (H₂O). Уравнение реакции можно записать так:
\[ 2 \text{HCl} + \text{Mg(OH)}_2 \rightarrow \text{MgCl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \]
Шаг 2: Определить концентрацию HCl
Вы сказали, что у вас есть 300 г 10% раствора HCl. Для того чтобы узнать, сколько из этого раствора — это сам HCl, нужно выполнить следующие расчёты:
Расчёт массы HCl:
10% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 10 г HCl. Следовательно, в 300 г раствора:
\[ \text{масса HCl} = \frac{10\, \text{г}}{100\, \text{г}} \times 300\, \text{г} = 30\, \text{г} \]
Шаг 3: Найти количество вещества HCl
Чтобы перейти к молям HCl, воспользуемся формулой:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества в молях;
- \( m \) — масса вещества (в граммах);
- \( M \) — молярная масса вещества (г/моль).
Молярная масса HCl примерно равна 36.5 г/моль. Таким образом, количество вещества HCl:
\[ n_{\text{HCl}} = \frac{30\, \text{г}}{36.5\, \text{г/моль}} \approx 0.82\, \text{моль} \]
Шаг 4: Определить, сколько Mg(OH)₂ реагирует
Из уравнения реакции видно, что 2 моль HCl реагируют с 1 моль Mg(OH)₂. Таким образом, нам нужно определить количество моль Mg(OH)₂, которое необходимо для реакции с 0.82 моль HCl:
\[ n_{\text{Mg(OH)}_2} = \frac{n_{\text{HCl}}}{2} = \frac{0.82}{2} \approx 0.41\, \text{моль} \]
Шаг 5: Найти массу образовавшейся соли MgCl₂
Теперь, зная количество вещества MgCl₂, можно узнать, сколько соли образуется. Молярная масса MgCl₂ составляет:
\[ 24.3\, (\text{Mg}) + 2 \times 35.5\, (\text{Cl}) = 24.3 + 71\, = 95.3\, \text{г/моль} \]
Теперь мы можем вычислить массу MgCl₂:
\[ m_{\text{MgCl}_2} = n_{\text{MgCl}_2} \times M_{\text{MgCl}_2} \]
Поскольку каждая моль Mg(OH)₂ дает одну моль MgCl₂, то:
\[ m_{\text{MgCl}_2} = 0.41\, \text{моль} \times 95.3\, \text{г/моль} \approx 39.0\, \text{г} \]
Ответ
Таким образом, при взаимодействии 300 г 10% HCl с Mg(OH)₂ образуется примерно 39.0 г соли – хлорида магния (MgCl₂).