Сколько миллилитров 20%-го раствора соляной кислоты (плотность 1,098 г/мл) потребуется для полного растворения массы

Яхонт

41

Для решения этой задачи, нам нужно знать массу магния и необходимую концентрацию раствора соляной кислоты для его полного растворения. Давайте разберемся пошагово:

1. Найдем массу магния. Предположим, что масса магния составляет \(x\) г.

2. Теперь нам нужно рассчитать количество молярного магния, используя его атомную массу. Атомная масса магния равна 24,31 г/моль. Таким образом, количество молярного магния будет:

\[
n = \frac{{\text{{масса магния}}}}{{\text{{атомная масса магния}}}} = \frac{x}{24,31} \text{{ моль}}
\]

3. При полном растворении магния, с ним происходит реакция:

\[
Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2
\]

Таким образом, для полного растворения одной молекулы магния, требуется 2 молекулы соляной кислоты.

4. Рассчитаем необходимое количество молярной соляной кислоты:

\[
n_{HCl} = 2n = 2 \cdot \frac{x}{24,31} \text{{ моль}}
\]

5. Зная это количество молярной соляной кислоты, мы можем рассчитать массу этого количества. Для этого нам потребуется знать плотность соляной кислоты. В данной задаче, плотность соляной кислоты равна 1,098 г/мл.

Объем 20% раствора нужно найти. Пусть это будет \(V\) мл.

Тогда масса 20% раствора будет:

\[
\text{{Масса раствора}} = V \cdot \text{{плотность раствора}} = V \cdot 1,098 \text{{ г}}
\]

6. Равенство количества молярной соляной кислоты и ее массы позволяет нам записать следующее уравнение:

\[
2 \cdot \frac{x}{24,31} \text{{ моль}} = V \cdot 1,098 \text{{ г}}
\]

7. Решим это уравнение относительно объема \(V\):

\[
V = \frac{2 \cdot x \cdot 24,31}{1,098} \text{{ мл}}
\]

Таким образом, для полного растворения массы магния, составляющей \(x\) грамм, потребуется \(V\) миллилитров 20%-го раствора соляной кислоты, где \(V\) рассчитывается по формуле выше.