Для того чтобы вычислить массу осадка, образовавшегося при взаимодействии нитрата свинца(II) с сульфидом натрия, сначала нужно написать уравнение реакции.
Реакция между нитратом свинца(II) \( \text{Pb(NO}_3)_2 \) и сульфидом натрия \( \text{Na}_2\text{S} \) выглядит следующим образом:
\[ \text{Pb(NO}_3)_2 + \text{Na}_2\text{S} \rightarrow \text{PbS} \downarrow + 2\text{NaNO}_3 \]
Здесь образуется осадок сульфида свинца \( \text{PbS} \).
Теперь необходимо перевести массы реактивов в молекулы, чтобы узнать, какой из реагентов является лимитирующим:
- Молярная масса нитрата свинца(II):
- Pb: 207,2 г/моль
- N: 14,0 г/моль (2*14,0 = 28,0 г/моль)
- O: 16,0 г/моль (6*16,0 = 96,0 г/моль)
Таким образом, молярная масса \( \text{Pb(NO}_3)_2 \):
\[ 207,2 + 28,0 + 96,0 = 331,2 \text{ г/моль} \]
- Молярная масса сульфида натрия:
- Na: 23,0 г/моль (2*23,0 = 46,0 г/моль)
- S: 32,1 г/моль
Таким образом, молярная масса \( \text{Na}_2\text{S} \):
\[ 46,0 + 32,1 = 78,1 \text{ г/моль} \]
Теперь можем найти количество молей нитрата свинца(II) и сульфида натрия:
Для \( \text{Pb(NO}_3)_2 \): \[ n(\text{Pb(NO}_3)_2) = \frac{66,2 \text{ г}}{331,2 \text{ г/моль}} \approx 0,200 \text{ моль} \]
Для \( \text{Na}_2\text{S} \): \[ n(\text{Na}_2\text{S}) = \frac{31,6 \text{ г}}{78,1 \text{ г/моль}} \approx 0,404 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, требуется 1 моль \( \text{Pb(NO}_3)_2 \) и 1 моль \( \text{Na}_2\text{S} \) для образования 1 моля \( \text{PbS} \). Это означает, что \( \text{Pb(NO}_3)_2 \) является лимитирующим реактивом, так как его меньше.
Теперь можем посчитать массу образовавшегося осадка \( \text{PbS} \):
- Молярная масса сульфида свинца:
- Pb: 207,2 г/моль
- S: 32,1 г/моль
Молярная масса \( \text{PbS} \):
\[ 207,2 + 32,1 = 239,3 \text{ г/моль} \]
Так как у нас есть 0,200 моль \( \text{Pb(NO}_3)_2 \), мы получим такое же количество молей сульфида свинца:
\[ m(\text{PbS}) = n(\text{PbS}) \times M(\text{PbS}) = 0,200 \text{ моль} \times 239,3 \text{ г/моль} \approx 47,86 \text{ г} \]
Таким образом, масса осадка, образовавшегося при реакции, составит примерно 47,9 г.