Обозначьте тип взаимодействия Mg + HNO3. Какой метод используют при расстановке коэффициентов в равенстве Mg + HNO3 = Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O. Опишите физико-химические качества магния. Решите задание: сколько получим соли нитрата магния, растворив магний массой 12 г в азотной кислоте объемом 75 мл. Плотность азотной кислоты в растворе 25% - 1,1534 г/мл.

Реакция магния и азотной кислоты определяется как окислительно-восстановительная. Уровень окисления магния меняется с 0 до +2, азота меняется с +5 до -3. Происходит восстановление азота и окисление магния: Mg⁰ - 2e → Mg⁺²; N⁺⁵ + 8e → N⁻³.

Полное ионное равенство: Mg⁰ + 2H⁺ + 2NO3⁻ → Mg²⁺ + 2NO3⁻ +H2. Краткое: Mg⁰ + 2H⁺ → Mg²⁺ + +H2. В молекулярной формуле коэффициенты расположим методом электронного баланса:

4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + 3H2O + NH4NO3.

Распространение в природе магния широко. В залежах карбоната магния образуются доломит и магнезит. Добывают магний, применяя метод электролиза: расплавляя магния хлорид или карналлит. Легкий металл, белого цвета с серебристым оттенком ‒ это магний. Выделяя водород, свободно растворяется в реакциях с кислотами, со щелочью в реакции не вступает, нагреваясь – сгорает.

Для решения задания определим количество молей элементов, вступивших в реакцию.

M(Mg) = 24 g/mole; M(NO3) = 63 g/mole: n → m ÷ M; n(Mg) → m(Mg) ÷ M(Mg) → 12 ÷ 24 → 0‚5 mole,

msolution(HNO3) → ρ × V(HNO3); msolution(HNO3) → 1‚1534 × 75 → 86‚505g,

m(HNO3) = ꙍ(HNO3) ÷ 100% × msolution; m(HNO3) = 25 ÷ 100% × 86‚505 = 21‚62 g,

n(HNO3) → m(HNO3) ÷ M(HNO3) → 21‚62 ÷ 63 → 0‚34 mole.

Магний по количеству молей (0,5) превышает моли азотной кислоты (0,34).

Соотношение n(HNO3) ꓽ n(Mg(NO3)2) = 10 ꓽ 4, значит n(Mg(NO3)2) = 2/5 × n(HNO3) = 2/5 × 0‚34 = 0‚136 mole. При молярной массе 132 g/mole массу соли нитрата магния найдем по формуле:

m(Mg(NO3)2) → n(Mg(NO3)2) × M(Mg(NO3)2) → 0‚136 × 132 → 17‚952 g.