Чтобы решить задачу, будем следовать поэтапно.
**Шаг 1: Определение молекулярных масс каждого вещества.**
1. Молекулярная масса магния (Mg):
— Магний (Mg) имеет атомную массу примерно 24 г/моль.
2. Молекулярная масса кислорода (O2):
— Один атом кислорода (O) имеет атомную массу примерно 16 г/моль.
— Поэтому, молекулярная масса O2 = 2 * 16 = 32 г/моль.
3. Молекулярная масса оксида магния (MgO):
— MgO состоит из Mg и O. Молекулярная масса MgO = 24 + 16 = 40 г/моль.
**Шаг 2: Определение количества вещества реагентов.**
Теперь определим, сколько моль магния и кислорода у нас есть:
1. Количество вещества магния:
— n(Mg) = масса магния / молекулярная масса магния = 20 г / 24 г/моль = 0.833 моль.
2. Количество вещества кислорода:
— n(O2) = 20 г / 32 г/моль = 0.625 моль.
**Шаг 3: Определение лимитирующего реагента.**
Согласно уравнению реакции: 2Mg + O2 → 2MgO, видно, что на 2 моль Mg требуется 1 моль O2.
Теперь посмотрим, сколько моль реагентов нам нужно:
— Для 0.833 моль Mg нужно: 0.833 моль Mg * (1 моль O2 / 2 моль Mg) = 0.4165 моль O2.
— У нас есть 0.625 моль O2, что больше, чем 0.4165 моль. Таким образом, кислорода предостаточно.
Следовательно, лимитирующий реагент – это магний (Mg).
**Шаг 4: Рассчет массы образовавшегося оксида магния.**
Согласно уравнению реакции, 2 моль Mg дает 2 моль MgO. Значит, 0.833 моль Mg также даст 0.833 моль MgO.
Теперь найдем массу MgO:
— Масса MgO = количество вещества MgO * молекулярная масса MgO = 0.833 моль * 40 г/моль = 33.32 г.
**Шаг 5: Ответ.**
Лимитирующий реагент: магний (Mg).
Масса образовавшегося оксида магния (MgO): 33.32 г.