Какой будет объём 4 % соляной кислоты (плотностью 1.02 г /моль), необходимый для реакции с нитридом магния Mg3N2 массой

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать стехиометрические соотношения между реагентами и продуктами, а также понимание, как найти объём и используем заданные значения. Давайте разобъём решение на несколько шагов:

Шаг 1: Найдите молекулярную массу соляной кислоты (HCl).
- Атом водорода (H) имеет атомная масса 1 г/моль.
- Атом хлора (Cl) имеет атомная масса 35.5 г/моль.
- Если в молекуле соляной кислоты происходит соединение одного атома водорода и одного атома хлора, то общая молекулярная масса будет равна 1 + 35.5 = 36.5 г/моль.

Шаг 2: Найдите количество вещества (моль) соляной кислоты (HCl).
- Используем формулу: количество вещества = масса / молекулярная масса.
- Дано, что плотность равна 1.02 г/моль и масса реактивного вещества равна 2.14 г.
- Таким образом, количество вещества соляной кислоты равно: 2.14 г / 36.5 г/моль = 0.0586 моль.

Шаг 3: Найдите стехиометрические соотношения между соляной кислотой и нитридом магния.
- В уравнении реакции нитрид магния и соляная кислота реагируют в соотношении 3Mg3N2 + 6HCl = 2NH3 + 6MgCl2.
- Это означает, что на каждые 3 молекулы нитрида магния требуется 6 молекул соляной кислоты.

Шаг 4: Найдите количество вещества (моль) нитрида магния (Mg3N2).
- Количество вещества нитрида магния равно заданной массе, разделенной на его молекулярную массу:
- Дано, что масса нитрида магния равна 2.14 г.
- Молекулярная масса нитрида магния (3Mg + 2N) равна 3 * 24.3 (атомная масса магния) + 2 * 14.01 (атомная масса азота) = 100.68 г/моль.
- Таким образом, количество вещества нитрида магния равно: 2.14 г / 100.68 г/моль = 0.0213 моль.

Шаг 5: Найдите количество вещества (моль) соляной кислоты, необходимое для реакции.
- Учитывая стехиометрические соотношения, на 3 молекулы нитрида магния нужно 6 молекул соляной кислоты.
- Если у нас есть 0.0213 моль нитрида магния, то количество вещества соляной кислоты будет: 0.0213 моль * (6 моль / 3 моль) = 0.0426 моль.

Шаг 6: Найдите объём соляной кислоты (HCl), необходимый для реакции.
- Для этого воспользуемся уравнением: объём = количество вещества / плотность.
- Мы уже знаем, что количество вещества соляной кислоты равно 0.0426 моль.
- Плотность соляной кислоты равна 1.02 г/моль.
- Таким образом, объём соляной кислоты будет: 0.0426 моль / 1.02 г/моль = 0.0418 литра или 41.8 мл.

Итак, для реакции с нитридом магния массой 2.14 г потребуется около 41.8 мл (или 0.0418 литра) 4 % соляной кислоты плотностью 1.02 г/моль.