Для решения задачи требуются следующие шаги:
Шаг 1: Понимание задачи
Нам нужно выяснить, сколько вещества MgF₂ можно получить из заданного раствора KF и MgBr. Мы имеем 188,5 г раствора KF, который содержит 20% KF, а также некоторый избыток раствора MgBr.
Шаг 2: Определение массы KF в растворе
Для начала определим, сколько именно KF содержится в 188,5 г раствора:
\[ \text{масса KF} = \text{общая масса раствора} \times \frac{\text{процент KF}}{100} = 188,5\, \text{г} \times 0,20 = 37,7\, \text{г} \]
Шаг 3: Определение массы MgBr в избытке
Так как в задаче сказано, что у нас есть избыток MgBr, мы условно будем считать, что его количество достаточное для полной реакции с полученным KF.
Шаг 4: Реакция между KF и MgBr
MgBr будет реагировать с KF. Уравнение реакции будет выглядеть так:
\[ 2\, \text{KF} + \text{MgBr}_2 \rightarrow \text{MgF}_2 + 2\, \text{KBr} \]
Шаг 5: Определение молей KF
Теперь найдем количество молей KF:
Молярная масса KF:
- K: 39 г/моль
- F: 19 г/моль
- ММ KF = 39 + 19 = 58 г/моль
Теперь найдём количество молей KF:
\[ n_{\text{KF}} = \frac{\text{масса KF}}{\text{ММ KF}} = \frac{37,7\, \text{г}}{58\, \text{г/моль}} \approx 0,649\, \text{моль} \]
Шаг 6: Определение молей MgF₂
Согласно уравнению реакции, 2 моль KF дают 1 моль MgF₂. Поэтому количество полученного MgF₂ можно рассчитать по формуле:
\[ n_{\text{MgF}_2} = \frac{n_{\text{KF}}}{2} = \frac{0,649\, \text{моль}}{2} \approx 0,325\, \text{моль} \]
Шаг 7: Обратное вычисление массы MgF₂
Теперь рассчитаем массу MgF₂:
Молярная масса MgF₂:
- Mg: 24 г/моль
- F: 19 г/моль (F₂ = 2 * 19 г = 38 г)
- ММ MgF₂ = 24 + 38 = 62 г/моль
Находим массу MgF₂:
\[ \text{масса MgF}_2 = n_{\text{MgF}_2} \times \text{ММ MgF}_2 = 0,325\, \text{моль} \times 62\, \text{г/моль} \approx 20,15\, \text{г} \]
Ответ
При полной реакции из 188,5 г раствора KF с избытком MgBr можно получить приблизительно 20,15 г MgF₂.