Какие массовые доли компонентов в исходном сплаве, если при растворении 24.3 г сплава магния с цинком в соляной

Содержание: Количественный анализ химических реакций

Инструкция: Для решения данной задачи нам необходимо определить массовые доли компонентов в исходном сплаве, используя данные о растворении сплава магния с цинком в соляной кислоте и образовании водорода.

Сначала необходимо найти количество вещества водорода, которое образовалось в результате реакции. Поскольку известен объем водорода (11.2 л) при нормальных условиях, мы можем использовать уравнение состояния газа идеального, чтобы вычислить количество вещества в молях. Объем можно преобразовать в единицы молярного объема, учитывая, что при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра.

Далее, зная количество вещества водорода, мы можем использовать химическое уравнение реакции и соотношение между компонентами сплава магния и цинка, чтобы определить их массовые доли.

Сначала определим количество магния (Mg) в реакции. В уравнении реакции коэффициент перед магнием (Mg) равен 1, что означает, что каждая моль водорода соответствует одной моли магния.

Затем, зная массу магния (24.3 г), мы можем вычислить его количество вещества в молях, используя молярную массу магния.

Далее, мы используем химическое уравнение реакции и стехиометрический коэффициент перед цинком (Zn), чтобы определить количество цинка в реакции. Коэффициент перед цинком (Zn) равен 1/2, что означает, что каждая моль водорода соответствует 1/2 моли цинка.

Теперь, зная количество цинка (Zn) в реакции и его молярную массу, мы можем вычислить его массу.

Наконец, чтобы определить массовые доли компонентов в исходном сплаве, мы делим массу каждого компонента на общую массу сплава и умножаем результат на 100%.

Например: Сначала найдем количество молей водорода. При объеме водорода 11.2 л и н.у. 1 моль газа занимает 22.4 л, следовательно:

n(H2) = (11.2 л) / (22.4 л/моль) = 0.5 моль

Так как коэффициент перед магнием в уравнении реакции равен 1, то количество магния равно количеству водорода:

n(Mg) = 0.5 моль

Затем, найдем массу магния (Mg). Из условия задачи указано, что масса сплава составляет 24.3 г.

m(Mg) = 24.3 г

Зная молярную массу магния (Mg), которая равна 24.3 г/моль, мы можем вычислить количество магния в моль:

n(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = (24.3 г) / (24.3 г/моль) = 1 моль

Таким образом, массовая доля магния в сплаве составляет 100%.

Количество цинка (Zn) можно найти с использованием стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции:

n(Zn) = (1/2) * n(H2) = (1/2) * 0.5 моль = 0.25 моль

Зная количество цинка в моль, мы можем вычислить его массу:

m(Zn) = n(Zn) * M(Zn) = 0.25 моль * M(Zn)

Наконец, чтобы найти массовую долю цинка в сплаве, мы делим массу цинка на общую массу сплава и умножаем на 100%.

Совет: При решении задач по количественному анализу химических реакций, важно учитывать стехиометрию исходных соотношений между реагентами и продуктами реакции, чтобы правильно расчитать количество вещества и массу каждого компонента. Обратите внимание на коэффициенты перед компонентами в химическом уравнении, они указывают, в каких соотношениях происходит реакция. Также проверьте, соответствуют ли данные в задаче указанным единицам измерения источников информации.

Закрепляющее упражнение: При растворении 48.6 г сплава меди с цинком в азотной кислоте, выделилось 16.8 л водорода (н.у.). Каковы массовые доли компонентов в исходном сплаве? (Молярные массы: Cu - 63.5 г/моль, Zn - 65.4 г/моль)