Кислород для окисления 20 г смеси магния и алюминия
Рассчитайте количество вещества кислорода, которое потребуется для окисления 20 г смеси порошков магния и алюминия. Массовая доля алюминия в смеси составляет 54%.
Дано
`m(смеси) = 20 text{ г}`
`ω(Al) = 54%`
Найти
`n(O_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций горения металлов:
`4Al + 3O_2 = 2Al_2O_3`
`2Mg + O_2 = 2MgO`
Найдём массу алюминия в смеси:
`m(Al) = (ω(Al)*m(смеси))/100 = (54*20)/100 = 10.8 text{ г}`
Найдём массу магния в смеси:
`m(Mg) = m(смеси) - m(Al) = 20 - 10.8 = 9.2 text{ г}`
Найдём количество вещества алюминия:
`n(Al) = (m(Al))/(M(Al)) = 10.8/27 = 0.4 text{ моль}`
Найдём количество вещества магния:
`n(Mg) = (m(Mg))/(M(Mg)) = 9.2/24 = 0.3833 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции для алюминия, количество кислорода:
`n_1(O_2) = (3*n(Al))/4 = (3*0.4)/4 = 0.3 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции для магния, количество кислорода:
`n_2(O_2) = (n(Mg))/2 = 0.3833/2 = 0.1917 text{ моль}`
Общее количество кислорода:
`n(O_2) = n_1(O_2) + n_2(O_2) = 0.3 + 0.1917 = 0.4917 text{ моль}`
Ответ
`n(O_2) = 0.4917 text{ моль}`