Какие массы хлорида алюминия и нитрата серебра вступили в реакцию обмена, в результате которой образовалось 21,3 грамма нитрата алюминия и хлорида серебра?
Для решения данной задачи, начнем с написания химического уравнения реакции обмена.
Реакция между хлоридом алюминия (AlCl₃) и нитратом серебра (AgNO₃) может быть записана следующим образом:
\[ \text{AlCl}_3 + 3 \text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Al(NO}_3\text{)}_3 + 3 \text{AgCl} \]
Из уравнения видно, что 1 моль хлорида алюминия реагирует с 3 молями нитрата серебра, образуя 1 моль нитрата алюминия и 3 моли хлорида серебра.
Теперь давайте определим массы веществ, исходя из информации о том, что образовалось 21,3 грамма нитрата алюминия.
Сначала найдем молекулярную массу нитрата алюминия, Al(NO₃)₃:
- Масса Al = 26,98 г/моль
- Масса N = 14,01 г/моль (3 атома)
- Масса O = 16,00 г/моль (9 атомов)
\[ M(Al(NO_3)_3) = 26,98 + 3 \times 14,01 + 9 \times 16,00 = 26,98 + 42,03 + 144,00 = 212,01 \text{ г/моль} \]
Теперь найдем число моль нитрата алюминия, образовавшегося в результате реакции: \[ n(Al(NO_3)_3) = \frac{m}{M} = \frac{21,3 \text{ г}}{212,01 \text{ г/моль}} \approx 0,1005 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, на 1 моль хлорида алюминия требуется 1 моль нитрата алюминия. Следовательно, количество хлорида алюминия также будет равно 0,1005 моль.
Теперь найдем массу хлорида алюминия:
- Молярная масса AlCl₃: \[ M(AlCl_3) = 26,98 + 3 \times 35,45 = 26,98 + 106,35 = 133,33 \text{ г/моль} \] \[ m(AlCl_3) = n \times M = 0,1005 \text{ моль} \times 133,33 \text{ г/моль} \approx 13,38 \text{ г} \]
Теперь найдем количество нитрата серебра, необходимое для реакции: Согласно уравнению реакции, на 1 моль AlCl₃ требуется 3 моль AgNO₃: \[ n(AgNO_3) = 3 \times n(AlCl_3) = 3 \times 0,1005 = 0,3015 \text{ моль} \]
Теперь найдем массу нитрата серебра:
- Молярная масса AgNO₃: \[ M(AgNO_3) = 107,87 + 14,01 + 3 \times 16,00 = 107,87 + 14,01 + 48,00 = 169,88 \text{ г/моль} \] \[ m(AgNO_3) = n \times M = 0,3015 \text{ моль} \times 169,88 \text{ г/моль} \approx 51,12 \text{ г} \]
Таким образом, для реакции обмена вступили в реакцию примерно 13,38 граммов хлорида алюминия и 51,12 граммов нитрата серебра.
