Для полного растворения сплава магния и алюминия массой 5, 16 г потребовалась раствор, содержащей HCl массой 18,46 г. Рассчитайте массовые доли металлов в сплаве.

M (сплава) = 5,16 г

m (HCl) = 18,46 г

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ (1)

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ (2)

Пусть сплав содержал х моль магния и у моль алюминия

n (Mg) = x

n (Al) = y

Количество вещества прореагировавшей в двух реакциях HCl

n (HCl) = m (HCl) / M (HCl) = 18,46/36,5 = 0,506 моль

По уравнениям реакций (1) и (2) находим суммарное количество вещества HCl, израсходованное в двух реакциях.

n1 (HCl) = 3n (Al)

n2 (HCl) = 2n (Mg)

n (HCl) = n1 (HCl) + n2 (HCl) = 3n (Al) + 2n (Mg) = 3y + 2x = 0,506 моль

Масса сплава

m (сплава) = n (Mg) * M (Mg) + n (Al) * M (Al) = 24x + 27 y = 5,16 г

Получили систему двух уравнений

24x + 27 y = 5,16

3y + 2x = 0,506

Решая систему уравнений, получаем

n (Mg) = х = 0,1010 моль

n (Al) = y = 0,1013 моль

Массы магния и алюминия в сплаве

m (Al) = n (Al) * M (Al) = 0,1010*27 = 2,727 г

m (Mg) = n (Mg) * M (Mg) = 0,1013*24 = 2,432 г

Массовые доли магния и алюминия в сплаве

w (Al) = [m (Al) / m (сплава) ] * 100% = (2,727/5,16) * 100% = 52,9%

w (Mg) = [m (Mg) / m (сплава) ] * 100% = (2,432/5,16) * 100% = 47,1%