Для решения задачи, начнем с определения того, сколько меди (Cu) можно получить из 16 г сульфата меди (II) (CuSO₄). Сначала найдем молекулярную массу сульфата меди (II):
- Молекулярная масса Cu = 63.5 г/моль
- Молекулярная масса S = 32.1 г/моль
- Молекулярная масса O = 16 г/моль (здесь 4 атома кислорода)
Итак, молекулярная масса CuSO₄: \[ M_{\text{CuSO}_4} = 63.5 + 32.1 + (16 \times 4) = 63.5 + 32.1 + 64 = 159.6 \, \text{г/моль} \]
Теперь определим количество моль сульфата меди (II) в 16 г: \[ n_{\text{CuSO}_4} = \frac{m}{M} = \frac{16 \, \text{г}}{159.6 \, \text{г/моль}} \approx 0.1001 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, при взаимодействии сульфата меди (II) с восстановителем, в итоге мы получаем медь. Объема меди, который можно получить из определенного количества сульфата меди, определяется коэффициентами уравнения реакции. При стандартных условиях можно считать, что из 1 моля CuSO₄ можно получить 1 моль меди.
Таким образом, количество меди, которое можно получить, будет равно количеству моль CuSO₄: \[ n_{\text{Cu}} = n_{\text{CuSO}_4} = 0.1001 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу меди: \[ m_{\text{Cu}} = n_{\text{Cu}} \times M_{\text{Cu}} = 0.1001 \, \text{моль} \times 63.5 \, \text{г/моль} \approx 6.36 \, \text{г} \]
Учитывая, что выход составляет 60%, определим фактическую массу меди: \[ m_{\text{реальная}} = m_{\text{Cu}} \times \frac{60}{100} = 6.36 \, \text{г} \times 0.6 \approx 3.82 \, \text{г} \]
Таким образом, при взаимодействии 16 г сульфата меди (II) с восстановителем с выходом 60% можно получить примерно 3.82 г меди.