Давайте подробно разберемся с задачей и найдем содержание (%) магния в исходной навеске MgSO₄.
Шаг 1. Анализ задачи
- Масса исходной навески MgSO₄: 0,6538 г
- После обработки получена гравиметрическая форма Mg₂P₂O₇ массой 0,2946 г
- Нужно определить, какой процент от исходной навески составляет магний.
Шаг 1.1. Что происходит при нагревании?
При прокаливании MgSO₄:
- Магний с кислородом и сульфатом превращается в другую соединение.
- Во время осаждения образуется Mg₂P₂O₇.
Понимая это, важно установить соотношение между количеством магния, входящего в MgSO₄, и образовавшимся Mg₂P₂O₇.
Шаг 2. — Молекулярные массы
- Mg: 24.31 г/моль
- S: 32.07 г/моль
- O: 16.00 г/моль
Молекулярная масса MgSO₄:
[
\text{MgSO}_4 = 24.31 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 24.31 + 32.07 + 64.00 = 120.38, \text{г/моль}
]
Молекулярная масса Mg₂P₂O₇:
- P: 30.97 г/моль
- O: 16.00 г/моль
[
\text{Mg}_2\text{P}_2\text{O}_7 = 2 \times 24.31 + 2 \times 30.97 + 7 \times 16.00
]
[
= 48.62 + 61.94 + 112.00 = 222.56, \text{г/моль}
]
Шаг 3. — Определение количества вещества Mg₂P₂O₇
Масса Mg₂P₂O₇:
[
m_{Mg_2P_2O_7} = 0.2946, \text{г}
]
Количество молей:
[
n_{Mg_2P_2O_7} = \frac{0.2946}{222.56} \approx 0.001323, \text{моль}
]
Шаг 4. — Связь между количеством магния и Mg₂P₂O₇
В молекуле Mg₂P₂O₇ содержится 2 атома Mg. Значит, 1 моль Mg₂P₂O₇ содержит 2 моль Mg.
Количество магния:
[
n_{Mg} = 2 \times n_{Mg_2P_2O_7} = 2 \times 0.001323 = 0.002646, \text{моль}
]
Масса магния:
[
m_{Mg} = n_{Mg} \times 24.31 = 0.002646 \times 24.31 \approx 0.0643, \text{г}
]
Шаг 5. — Определение процента Mg в исходной навеске
Масса исходного образца: 0.6538 г
Масса магния в этом образце:
[
m_{Mg} \approx 0.0643, \text{г}
]
% магния:
[
\frac{m_{Mg}}{0.6538} \times 100% \approx \frac{0.0643}{0.6538} \times 100% \approx 9.84%
]
Ответ:
Содержание магния в исходной навеске MgSO₄ составляет примерно 9.84%.
