Для нахождения массы Ca(NO₃)₂, образующегося в реакции между CaO и HNO₃, сначала нужно записать уравнение реакции:
\[ \text{CaO} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль CaO реагирует с 2 молями HNO₃, чтобы образовать 1 моль Ca(NO₃)₂. Теперь нужно найти количество вещества (в молях) CaO и HNO₃, затем определить, какой из реагентов является лимитирующим.
Молярная масса CaO:
- Ca: 40.08 г/моль
- O: 16.00 г/моль
- Молярная масса CaO = 40.08 + 16.00 = 56.08 г/моль
Молярная масса HNO₃:
- H: 1.01 г/моль
- N: 14.01 г/моль
- O: 16.00 г/моль (в 3 атомах)
- Молярная масса HNO₃ = 1.01 + 14.01 + 3 * 16.00 = 63.01 г/моль
Теперь находим количество вещества:
Для CaO: \[ n(\text{CaO}) = \frac{m(\text{CaO})}{M(\text{CaO})} = \frac{7 \, \text{г}}{56.08 \, \text{г/моль}} \approx 0.124 \, \text{моль} \]
Для HNO₃: \[ n(\text{HNO}_3) = \frac{m(\text{HNO}_3)}{M(\text{HNO}_3)} = \frac{31.5 \, \text{г}}{63.01 \, \text{г/моль}} \approx 0.500 \, \text{моль} \]
Теперь определим, сколько моль Ca(NO₃)₂ может образоваться:
По уравнению реакции требуется 2 моль HNO₃ на 1 моль CaO. Для 0.124 моль CaO потребуется:
\[ 0.124 \, \text{моль CaO} \times 2 = 0.248 \, \text{моль HNO}_3 \]
Поскольку у нас есть 0.500 моль HNO₃, который больше необходимого, лимитирующим реагентом является CaO.
Теперь мы можем найти массу Ca(NO₃)₂, которая может образоваться:
Молярная масса Ca(NO₃)₂:
- Ca: 40.08 г/моль
- N: 14.01 г/моль (в 2 атомах)
- O: 16.00 г/моль (в 6 атомах)
\[ M(\text{Ca(NO}_3)_2) = 40.08 + 2 \times 14.01 + 6 \times 16.00 = 164.10 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем массу Ca(NO₃)₂, которая образуется из 0.124 моль:
\[ m(\text{Ca(NO}_3)_2) = n(\text{Ca(NO}_3)_2) \times M(\text{Ca(NO}_3)_2 = 0.124 \, \text{моль} \times 164.10 \, \text{г/моль} \approx 20.36 \, \text{г} \]
Таким образом, масса Ca(NO₃)₂, которая образуется в реакции, составляет approximately 20.36 граммов.
