Номер 5-35, страница 57 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-35. Вычислите массы реагентов, которые потребуются для получения 4 г оксида магния.

Дано:

$m(MgO) = 4 \text{ г}$

Все данные представлены в единицах, не требующих перевода в СИ для данного типа задачи, так как ответ требуется в граммах.

Найти:

$m(Mg) - ?$

$m(O_2) - ?$

Решение:

1. Для получения оксида магния ($MgO$) необходимо провести реакцию горения магния ($Mg$) в кислороде ($O_2$). Запишем уравнение этой реакции и уравняем его:

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции. Для расчетов будем использовать округленные значения относительных атомных масс: $Ar(Mg) = 24$, $Ar(O) = 16$.

Молярная масса магния ($Mg$):

$M(Mg) = 24 \text{ г/моль}$

Молярная масса кислорода ($O_2$):

$M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$

Молярная масса оксида магния ($MgO$):

$M(MgO) = 24 + 16 = 40 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) оксида магния ($MgO$) массой 4 г, используя формулу $n = m / M$:

$n(MgO) = \frac{m(MgO)}{M(MgO)} = \frac{4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества реагентов (магния и кислорода), необходимых для получения 0.1 моль оксида магния. Соотношение количеств веществ соответствует стехиометрическим коэффициентам в уравнении:

$n(Mg) : n(O_2) : n(MgO) = 2 : 1 : 2$

Из соотношения следует, что количество вещества магния равно количеству вещества оксида магния:

$\frac{n(Mg)}{2} = \frac{n(MgO)}{2} \implies n(Mg) = n(MgO) = 0.1 \text{ моль}$

Количество вещества кислорода в два раза меньше, чем количество вещества оксида магния:

$\frac{n(O_2)}{1} = \frac{n(MgO)}{2} \implies n(O_2) = \frac{n(MgO)}{2} = \frac{0.1 \text{ моль}}{2} = 0.05 \text{ моль}$

5. Вычислим массы реагентов, используя формулу $m = n \cdot M$:

Масса магния:

$m(Mg) = n(Mg) \cdot M(Mg) = 0.1 \text{ моль} \cdot 24 \text{ г/моль} = 2.4 \text{ г}$

Масса кислорода:

$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 0.05 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 1.6 \text{ г}$

Для проверки можно сложить массы реагентов, которые по закону сохранения массы должны быть равны массе продукта: $2.4 \text{ г} + 1.6 \text{ г} = 4 \text{ г}$. Расчеты верны.

Ответ: для получения 4 г оксида магния потребуется 2.4 г магния и 1.6 г кислорода.