Для решения задачи нам необходимо определить массу осадка, образующегося в результате реакции между нитратом алюминия и гидроксидом натрия.
Запишем уравнение реакции: Нитрат алюминия (Al(NO₃)₃) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) по следующему уравнению:
\[ Al(NO₃)₃ + 3NaOH \rightarrow Al(OH)₃ \downarrow + 3NaNO₃ \]
Здесь образуется осадок гидроксида алюминия (Al(OH)₃).
Определим количество вещества нитрата алюминия: Молярная масса нитрата алюминия (Al(NO₃)₃) составляет:
- Al = 27 г/моль
- N = 14 г/моль (в 3-х NO₃ — 3 * 14 = 42 г/моль)
- O = 16 г/моль (в 9-ти O — 9 * 16 = 144 г/моль)
Итого:
Молярная масса Al(NO₃)₃ = 27 + 42 + 144 = 213 г/моль.Теперь мы найдем количество вещества нитрата алюминия: \[ n_{Al(NO₃)₃} = \frac{42.6 \text{ г}}{213 \text{ г/моль}} \approx 0.200 \text{ моль} \]
Определим количество вещества гидроксида натрия: Молярная масса NaOH составляет:
- Na = 23 г/моль
- O = 16 г/моль
- H = 1 г/моль
Итого:
Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.Теперь мы найдем количество вещества гидроксида натрия: \[ n_{NaOH} = \frac{16 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.400 \text{ моль} \]
Сравним стехиометрию реакции: Согласно уравнению реакции, на 1 моль Al(NO₃)₃ требуется 3 моль NaOH. Значит, для 0.200 моль Al(NO₃)₃ потребуется: \[ 0.200 \text{ моль Al(NO₃)₃} \times 3 = 0.600 \text{ моль NaOH} \]
У нас есть только 0.400 моль NaOH, поэтому гидроксид натрия является ограничивающим реагентом.
Определение массы осадка: Согласно уравнению реакции, на каждую 3 моли NaOH образуется 1 моль Al(OH)₃. Значит, из 0.400 моль NaOH образуется: \[ n_{Al(OH)₃} = \frac{0.400 \text{ моль}}{3} \approx 0.133 \text{ моль} \]
Молярная масса Al(OH)₃:
- Al = 27 г/моль
- O = 16 г/моль (в 3-х O — 3 * 16 = 48 г/моль)
- H = 1 г/моль (в 3-х H — 3 * 1 = 3 г/моль)
Итого:
Молярная масса Al(OH)₃ = 27 + 48 + 3 = 78 г/моль.Теперь найдем массу осадка Al(OH)₃: \[ m_{Al(OH)₃} = n_{Al(OH)₃} \times M_{Al(OH)₃} = 0.133 \text{ моль} \times 78 \text{ г/моль} \approx 10.39 \text{ г} \]
Таким образом, масса осадка составляет примерно 10.39 г.
