К 15,6 г гидроксида алюминия прилили 19.6 г серной кислоты . определите массу полученной соли
Для решения задачи необходимо сначала определить реакцию между гидроксидом алюминия (Al(OH)₃) и серной кислотой (H₂SO₄). В результате реакции образуется сульфат алюминия (Al₂(SO₄)₃) и вода (H₂O). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ 2Al(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O \]
Теперь нужно рассчитать количество вещества каждого из реагентов. Для этого используем молярные массы:
- Молярная масса Al(OH)₃: \(26.98 \, \text{(мг)} + 3 \times 16.00 \, \text{(мг)} + 1.01 \, \text{(мг)} = 78.00 \, \text{г/моль}\)
- Молярная масса H₂SO₄: \(2 \times 1.01 \, \text{(мг)} + 32.07 \, \text{(мг)} + 4 \times 16.00 \, \text{(мг)} = 98.08 \, \text{г/моль}\)
Теперь рассчитываем количество вещества гидроксида алюминия:
\[ n(Al(OH)_3) = \frac{15.6 \, \text{г}}{78.00 \, \text{г/моль}} \approx 0.200 \, \text{моль} \]
И количество вещества серной кислоты:
\[ n(H_2SO_4) = \frac{19.6 \, \text{г}}{98.08 \, \text{г/моль}} \approx 0.199 \, \text{моль} \]
Теперь определим, какой реагент будет определяющим. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль Al(OH)₃ необходимо 3 моль H₂SO₄. Найдем, сколько моль H₂SO₄ требуется для 0.200 моль Al(OH)₃:
\[ n(H_2SO_4 \text{ треб.}) = 0.200 \, \text{моль} \times \frac{3 \text{ моль H}_2SO_4}{2 \text{ моль Al(OH)}_3} = 0.300 \, \text{моль} \]
Поскольку у нас доступно только 0.199 моль H₂SO₄, именно кислота будет лимитирующим реагентом.
Теперь определим, сколько получается сульфата алюминия:
Способное количество Al₂(SO₄)₃, образующееся: \[ n(Al_2(SO_4)_3) = \frac{n(H_2SO_4)}{3} = \frac{0.199}{3} \approx 0.0663 \, \text{моль} \]
Теперь находим массу полученной соли. Молярная масса Al₂(SO₄)₃: \[ \text{Молярная масса Al}_2(SO_4)_3 = 2 \times 26.98 + 3 \times (32.07 + 4 \times 16.00) \approx 342.15 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитываем массу Al₂(SO₄)₃: \[ m(Al_2(SO_4)_3) = n(Al_2(SO_4)_3) \times M(Al_2(SO_4)_3 = 0.0663 \, \text{моль} \times 342.15 \, \text{г/моль} \approx 22.67 \, \text{г} \]
Таким образом, масса полученной соли составляет примерно 22.67 г.
