Для решения данной задачи необходимо знать уравнение химической реакции между оксидом магния и серной кислотой. В результате реакции образуется сульфат магния и вода.
Уравнение реакции: $$MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O$$
Дано:
- Масса оксида магния ($$m(MgO)$$) = 102 г
- Масса серной кислоты ($$m(H_2SO_4)$$) = 285 г
Найти массу образовавшегося сульфата магния ($$m(MgSO_4)$$).
Решение:
- Вычислим молярные массы веществ:
- Молярная масса MgO ($$M(MgO)$$) = 24 (Mg) + 16 (O) = 40 г/моль
- Молярная масса H₂SO₄ ($$M(H_2SO_4)$$) = 2 × 1 (H) + 32 (S) + 4 × 16 (O) = 98 г/моль
- Молярная масса MgSO₄ ($$M(MgSO_4)$$) = 24 (Mg) + 32 (S) + 4 × 16 (O) = 120 г/моль
- Вычислим количество вещества для каждого реагента:
- Количество вещества MgO ($$n(MgO)$$) = $$m(MgO) \div M(MgO) = 102 \div 40 = 2.55$$ моль
- Количество вещества H₂SO₄ ($$n(H_2SO_4)$$) = $$m(H_2SO_4) \div M(H_2SO_4) = 285 \div 98 = 2.91$$ моль
- Определим, какое вещество находится в избытке. Для этого сравним отношение количества вещества каждого реагента к его стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции. В данном случае, стехиометрические коэффициенты равны 1 для обоих реагентов:
- Для MgO: 2.55 / 1 = 2.55
- Для H₂SO₄: 2.91 / 1 = 2.91
Так как 2.55 < 2.91, MgO находится в недостатке и расчеты необходимо проводить по MgO.
- Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшегося MgSO₄ равно количеству вещества MgO, вступившего в реакцию. Следовательно, n(MgSO₄) = n(MgO) = 2.55 моль.
- Вычислим массу образовавшегося сульфата магния:
- $$m(MgSO_4) = n(MgSO_4) \cdot M(MgSO_4) = 2.55 \cdot 120 = 306$$ г
Ответ: 306 г