Какова масса образовавшегося марганца при восстановлении марганца из оксида марганца(IV) с использованием 10,8 г алюминия в процессе алюмотермии?

Химия 9 класс Реакции восстановления и восстановительные реакции масса марганца восстановление марганца оксид марганца(IV) алюмотермия алюминий химия 9 класс реакции восстановления расчет массы марганца Новый

Для решения задачи о том, какова масса образовавшегося марганца при восстановлении марганца из оксида марганца(IV) с использованием алюминия, нам нужно следовать определённым шагам. Давайте разберёмся поэтапно.

Шаг 1: Записать уравнение реакции

Реакция восстановления оксида марганца(IV) (MnO2) алюминием (Al) выглядит следующим образом:

3MnO2 + 4Al → 3Mn + 2Al2O3

Шаг 2: Определить молекулярные массы

• Молярная масса Mn (марганца) = 54,94 г/моль
• Молярная масса Al (алюминия) = 26,98 г/моль
• Молярная масса O (кислорода) = 16,00 г/моль
• Молярная масса MnO2 = 54,94 + 2 * 16,00 = 86,94 г/моль

Шаг 3: Найти количество алюминия

Теперь мы можем найти количество алюминия, который у нас есть:

Количество алюминия (n) = масса / молярная масса = 10,8 г / 26,98 г/моль = 0,400 моль.

Шаг 4: Определить соотношение реагентов

Согласно уравнению реакции, 4 моля алюминия реагируют с 3 молями оксида марганца. Найдём, сколько молей MnO2 нужно для 0,400 моль Al:

Из соотношения 4 моль Al : 3 моль MnO2 следует, что:

n(MnO2) = (3/4) * n(Al) = (3/4) * 0,400 = 0,300 моль.

Шаг 5: Найти массу оксида марганца

Теперь найдём массу MnO2:

Масса MnO2 = количество * молярная масса = 0,300 моль * 86,94 г/моль = 26,082 г.

Шаг 6: Найти количество образовавшегося марганца

Согласно уравнению реакции, из 3 молей MnO2 образуется 3 моль Mn. Значит, количество образовавшегося марганца равно количеству MnO2:

n(Mn) = n(MnO2) = 0,300 моль.

Шаг 7: Найти массу образовавшегося марганца

Теперь мы можем найти массу образовавшегося марганца:

Масса Mn = n(Mn) * молярная масса Mn = 0,300 моль * 54,94 г/моль = 16,482 г.

Ответ

Таким образом, масса образовавшегося марганца составляет примерно 16,5 г.