Чтобы решить задачу по химии, давайте разберём её по шагам.
Шаг 1: Определение количества вещества оксида магния (MgO)
Для начала найдём количество вещества (n) оксида магния, используя формулу:
[
n = \frac{m}{M}
]
где:
- (m) — масса вещества (в данном случае, (m = 4 , \text{г})),
- (M) — молекулярная масса вещества.
Молярная масса оксида магния (MgO):
- Молярная масса магния (Mg) = 24 г/моль,
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса MgO:
[
M = 24 + 16 = 40 , \text{г/моль}
]
Теперь подставим значения в формулу:
[
n_{MgO} = \frac{4 , \text{г}}{40 , \text{г/моль}} = 0.1 , \text{моль}
]
Шаг 2: Определение количества серной кислоты (H₂SO₄)
Теперь найдем информацию о серной кислоте. У нас есть 80 мл раствора с 20% концентрацией и плотностью 1,14 г/мл.
- Найдём массу раствора:
[
m_{\text{раствора}} = V \times \rho = 80 , \text{мл} \times 1,14 , \text{г/мл} = 91,2 , \text{г}
]
- Найдём массу серной кислоты в растворе:
С 20% концентрацией:
[
m_{H2SO4} = \frac{20}{100} \times m_{\text{раствора}} = 0,2 \times 91,2 , \text{г} = 18,24 , \text{г}
]
- Теперь определим количество вещества серной кислоты с помощью её молярной массы. Молярная масса H₂SO₄ равна:
- 2 (H) = 2 г/моль,
- 1 (S) = 32 г/моль,
- 4 (O) = 16 × 4 = 64 г/моль.
Итак, молярная масса H₂SO₄:
[
M = 2 + 32 + 64 = 98 , \text{г/моль}
]
Теперь можем найти количество вещества H₂SO₄:
[
n_{H2SO4} = \frac{m_{H2SO4}}{M} = \frac{18,24 , \text{г}}{98 , \text{г/моль}} \approx 0,186 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определение наибольшего количества вещества реагента
Теперь мы определим, какой реагент (MgO или H₂SO₄) является лимитирующим в реакции:
[
\text{MgO + H₂SO₄} \rightarrow \text{MgSO₄ + H₂O}
]
Согласно уравнению реакции, 1 моль MgO реагирует с 1 моль H₂SO₄.
- У нас есть 0,1 моль MgO и 0,186 моль H₂SO₄.
- Лимитирующим реагентом является MgO (0,1 моль).
Шаг 4: Определение количества образующейся соли (MgSO₄)
С учетом того, что 1 моль MgO дает 1 моль MgSO₄, мы можем сказать, что 0,1 моль MgO даст 0,1 моль MgSO₄.
Теперь рассчитаем массу образующейся соли:
[
M_{MgSO4} = 24 + 32 + 64 = 120 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем массу образующейся соли:
[
m_{MgSO4} = n_{MgSO4} \times M_{MgSO4} = 0,1 , \text{моль} \times 120 , \text{г/моль} = 12 , \text{г}
]
Итог
- Количество вещества MgO: (0,1 , \text{моль})
- Масса образующейся соли MgSO₄: (12 , \text{г})
Таким образом, в результате реакции образуется 12 г сульфата магния (MgSO₄).
