В стакан, в котором находилось 50 г воды, бросили кусочек лития массой 2,1 г. Вычислите массовую долю гидроксида лития в образовавшемся растворе
Для решения задачи начнём с того, что литий (Li) реагирует с водой (H₂O) по следующему уравнению:
\[ 2 \, \text{Li} + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \, \text{LiOH} + \text{H}_2 \]
Определение количества лития:
Найдём количество вещества лития (n) в 2,1 г.
Молярная масса лития: \( M_{\text{Li}} = 6,94 \, \text{г/моль} \).
\[ n_{\text{Li}} = \frac{m_{\text{Li}}}{M_{\text{Li}}} = \frac{2,1 \, \text{г}}{6,94 \, \text{г/моль}} \approx 0,303 \, \text{моль} \]
Определение количества гидроксида лития:
По уравнению реакции видно, что 1 моль лития образует 1 моль гидроксида лития (LiOH). Поэтому количество гидроксида лития будет равным количеству лития:
\[ n_{\text{LiOH}} = n_{\text{Li}} \approx 0,303 \, \text{моль} \]
Теперь найдём массу гидроксида лития:
Молярная масса гидроксида лития:
\[ M_{\text{LiOH}} = 6,94 \, \text{г/моль (Li)} + 1,01 \, \text{г/моль (H)} + 16,00 \, \text{г/моль (O)} = 23,95 \, \text{г/моль} \]
Масса гидроксида лития:
\[ m_{\text{LiOH}} = n_{\text{LiOH}} \cdot M_{\text{LiOH}} = 0,303 \, \text{моль} \cdot 23,95 \, \text{г/моль} \approx 7,25 \, \text{г} \]
Общая масса раствора:
В стакане сначала было 50 г воды. После реакции масса раствора составит:
\[ m_{\text{раствора}} = m_{\text{H}_2\text{O}} + m_{\text{LiOH}} = 50 \, \text{г} + 7,25 \, \text{г} \approx 57,25 \, \text{г} \]
Массовая доля гидроксида лития:
Массовая доля гидроксида лития (w) определяется по формуле:
\[ w = \frac{m_{\text{LiOH}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{7,25 \, \text{г}}{57,25 \, \text{г}} \times 100\% \approx 12,68\% \]
Ответ: Массовая доля гидроксида лития в образовавшемся растворе составляет около \( 12,68\% \).
