На 24 г оксида магния подействовали 252 г раствора соляной кислоты, с массовой долей раствора 10%. Вычислите, сколько соли образовалось в процессе взаимодействия этих веществ?

Для решения этой задачи нужно определить, сколько соли (хлороводорода, HCl) было в растворе, и сколько из него было использовано для реакции с оксидом магния (MgO). Затем — вычислить, сколько соли образовалось в результате реакции.

Шаг 1. Найти массу соли (HCl) в растворе

Дано:

• Масса раствора HCl = 252 г
• Массовая доля раствора HCl = 10% = 0,10

Масса чистого HCl в растворе: \[ m_{HCl} = \text{масса раствора} \times \text{доля} = 252\,г \times 0,10 = 25,2\,г \]

Шаг 2. Определить количество вещества HCl

Молярная масса HCl: \[ M_{HCl} = 1\, (H) + 35,45\, (Cl) \approx 36,46\,г/моль \]

Масса HCl — 25,2 г, значит число молей: \[ n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}} = \frac{25,2\,г}{36,46\,г/моль} \approx 0,691\,моль \]

Шаг 3. Реакция магния с соляной кислотой

Уравнение реакции: \[ MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O \]

Также ы можно рассматривать только прямое взаимодействие Mg с HCl, так как MgO взаимодействует с кислотой, превращающейся в воду и соль.

Магний и HCl реагируют по уравнению: \[ Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \]

Но в нашей задаче участвует MgO, который при реакции с кислотой также образует MgCl_2 и воду. Поскольку MgO сильно реагирует с кислотой, предполагаем, что его масса и есть реагент, и он полностью прореагировал.

Молярная масса MgO: \[ M_{MgO} = 24,3 + 16 = 40,3\,г/моль \]

Масса MgO: \[ m_{MgO} = 24\,г \]

Из уравнения реакции: \[ 1\,моль\,MgO \ реагирует\,со\,2\,молями\,HCl \]

Значит, по количеству вещества MgO: \[ n_{MgO} = \frac{24\,г}{40,3\,г/моль} \approx 0,595\,моль \]

Это потенциальное количество MgO, если он реагирует полностью.

Шаг 4. Соответствие количеств — кто сколько использовал?

Из условия:

• В растворе было 0,691 моль HCl, а MgO — 0,595 моль.
• Для реакции с MgO нужно 2 моля HCl на 1 моль MgO — при полном реагировании:

Молярное отношение: \[ MgO : HCl = 1 : 2 \]

Максимально возможное использованное HCl: \[ n_{HCl,исп} = 2 \times n_{MgO} = 2 \times 0,595 = 1,19\,моль \]

Но у нас есть только 0,691 моль HCl, поэтому HCl — ограничивающий реагент.

Значит, реакцию прореагирует полностью все HCl (используется 0,691 моль), и для этого потребуется столько MgO:

\[ n_{MgO,исп} = \frac{0,691}{2} = 0,345\,моль \]

Масса MgO, участвующая в реакции: \[ m_{MgO,исп} = 0,345 \times 40,3 \approx 13,9\,г \]

Следовательно, оставшийся MgO — не прореагировавший — это: \[ 24\,г - 13,9\,г \approx 10,1\,г \]

Шаг 5. Образование соли

Образовавшиеся соли — это растворимый соединение MgCl₂.

Количество образовавшейся соли — это вещества, полученного из реактивированного MgO и реактивной части HCl.

Молярная масса MgCl₂: \[ M_{MgCl_2} = 24,3 + 2 \times 35,45 = 24,3 + 70,9 = 95,2\,г/моль \]

Количество MgCl₂: \[ n_{MgCl_2} = n_{MgO,исп} = 0,345\,моль \]

Масса образовавшейся соли: \[ m_{MgCl_2} = 0,345 \times 95,2 \approx 32,8\,г \]

Ответ: в результате реакции образовалось примерно 32,8 г соли MgCl₂.

Если нужно, я могу помочь дополнительно объяснить каждый шаг.