Каков состав смеси в массовых долях, если 8,2 г смеси карбонатов кальция и магния обрабатывали избытком соляной кислоты

Чтобы решить данную задачу, мы будем использовать метод стехиометрии.
1. Составим уравнение реакции между соляной кислотой и карбонатами кальция и магния:
\[CaCO_3 + MgCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + MgCl_2 + H_2O + CO_2\]
2. Найдем молярную массу каждого реагента. Масса карбоната кальция (CaCO3) равна 40,08 г/моль, масса карбоната магния (MgCO3) равна 84,32 г/моль, а молярная масса соляной кислоты (HCl) равна 36,46 г/моль.
3. Теперь найдем количество вещества для каждого реагента, используя массу и их молярную массу. Разделим массу каждого реагента на его молярную массу:
Количество вещества карбоната кальция (CaCO3): \(\frac{8,2 \, г}{40,08 \, г/моль}\)
Количество вещества карбоната магния (MgCO3): \(\frac{8,2 \, г}{84,32 \, г/моль}\)
Количество вещества соляной кислоты (HCl): \(\frac{2,116 \, л \cdot 0,08988 \, моль/л}{36,46 \, г/моль}\) (0,08988 моль/л - объемная концентрация соляной кислоты в нормальных условиях)
4. Теперь соотносим количество вещества реагентов с количеством вещества продуктов в соответствии со сбалансированным уравнением реакции. Мы видим, что коэффициенты перед карбонатами кальция и магния равны 1, а перед соляной кислотой - 2. Значит, количество вещества продуктов будет равно:
Количество вещества получившегося кальция (CaCl2): 1 моль
Количество вещества получившегося магния (MgCl2): 1 моль
Количество вещества воды (H2O): 1 моль
Количество вещества диоксида углерода (CO2): 1 моль

Итак, мы знаем количество вещества получившегося кальция, магния, воды и диоксида углерода в реакции. Общее количество вещества в смеси составляет сумму этих количеств.
Используя полученные данные, можно вычислить массовую долю каждого компонента в смеси. Массовая доля - это отношение массы каждого компонента к общей массе смеси, умноженное на 100%.
Поскольку массовая доля смеси просчитывается на основании массы каждого компонента, нам потребуется знать их молярные массы. Молярная масса карбоната кальция (CaCO3) равна 100,09 г/моль, молярная масса карбоната магния (MgCO3) равна 84,32 г/моль.

Теперь мы можем приступить к расчету:
1. Вычислим массу всех продуктов реакции. Используем молярные массы и количество вещества для каждого продукта:
Масса получившегося кальция (CaCl2): \(1 \, моль \cdot 40,08 \, г/моль = 40,08 \, г\)
Масса получившегося магния (MgCl2): \(1 \, моль \cdot 24,32 \, г/моль = 24,32 \, г\)
Масса воды (H2O): \(1 \, моль \cdot 18,02 \, г/моль = 18,02 \, г\)
Масса диоксида углерода (CO2): \(1 \, моль \cdot 44,01 \, г/моль = 44,01 \, г\)
2. Вычислим общую массу смеси продуктов:
Общая масса смеси \(= 40,08 \, г + 24,32 \, г + 18,02 \, г + 44,01 \, г = 126,43 \, г\)
3. Вычислим массовую долю каждого компонента в смеси:
Массовая доля кальция \(= \frac{40,08 \, г}{126,43 \, г} \cdot 100\% \approx 31,7\%\)
Массовая доля магния \(= \frac{24,32 \, г}{126,43 \, г} \cdot 100\% \approx 19,2\%\)
Массовая доля воды \(= \frac{18,02 \, г}{126,43 \, г} \cdot 100\% \approx 14,3\%\)
Массовая доля диоксида углерода \(= \frac{44,01 \, г}{126,43 \, г} \cdot 100\% \approx 34,8\%\)

Итак, в данной смеси массовые доли составляют примерно 31,7% кальция, 19,2% магния, 14,3% воды и 34,8% диоксида углерода.