Какая формула исходного гидрата при массе 36,9 г и растворении в 250 мл воды, что дает раствор с массовой долей магния

Robert

8

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать понятие массовой доли, формулы химических соединений и химических уравнений. Давайте пошагово разберемся с каждой частью задания.

1. Найдем формулу исходного гидрата:
Массовая доля магния составляет 6,273%, что означает, что в 100 г исходного гидрата содержится 6,273 г магния. Обозначим массу магния как \(

m_{Mg} \).

Состав формулы исходного гидрата можно выразить следующим образом:
Магний (\( Mg \)) - \( m_{Mg} \) г
Вода (\( H_2O \)) - \( 100 - m_{Mg} \) г

Теперь рассмотрим мольные составы данных компонентов. Молярная масса магния (\( M_{Mg} \)) равна приблизительно 24 г/моль, а молярная масса воды (\( M_{H_2O} \)) составляет примерно 18 г/моль.

Мольное соотношение между магнием и водой можно выразить следующим образом:
\[
\frac{{m_{Mg}}}{{M_{Mg}}} = \frac{{100 - m_{Mg}}}{{M_{H_2O}}}
\]

Решим данное уравнение относительно \( m_{Mg} \):
\[
m_{Mg} = \frac{{100 \cdot M_{Mg}}}{{M_{Mg} + M_{H_2O}}}
\]

Подставим значения мольных масс магния и воды:
\[
m_{Mg} = \frac{{100 \cdot 24}}{{24 + 18}} = \frac{{100 \cdot 24}}{{42}} \approx 57,14\,г
\]

Таким образом, масса магния в исходном гидрате составляет примерно 57,14 г.

2. Теперь рассмотрим вторую часть задания, для которой нам потребуется использовать химическое уравнение реакции осаждения магния.

Магний растворяется в воде, и нам нужно рассчитать количество гидроксида натрия (\( NaOH \)), необходимого для полного осаждения магния из полученного раствора.

Рассмотрим уравнение реакции между магнием и гидроксидом натрия:
\[
Mg + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 + 2Na
\]

Из уравнения видно, что для полного осаждения 1 моль магния необходимо 2 моля гидроксида натрия.

Для расчета количества гидроксида натрия, нам необходимо знать количество магния, рассчитанное на предыдущем шаге.

Рассчитаем количество молей магния:
\[
n_{Mg} = \frac{{m_{Mg}}}{{M_{Mg}}} = \frac{{57,14}}{{24}} \approx 2,38\,моль
\]

Теперь рассчитаем количество молей гидроксида натрия:
\[
n_{NaOH} = 2 \cdot n_{Mg} = 2 \cdot 2,38 \approx 4,76\,моль
\]

Таким образом, для полного осаждения магния из получившегося раствора, нам понадобится примерно 4,76 моль гидроксида натрия.

Для более точных расчетов, следует использовать более точные значения массы магния и массовой доли магния в составе гидрата. Также, при проведении химических экспериментов следует учитывать другие факторы, такие как температура реакции и другие условия.