К раствору, в котором находится 42,6 г нитрата алюминия, прилили раствор, содержащий 16 г гидроксида натрия. Рассчитайте массу образующегося осадка.

Чтобы решить задачу, сначала определим реакции между нитратом алюминия \((\text{Al(NO}_3\text{)}_3)\) и гидроксидом натрия \((\text{NaOH})\).

Нитрат алюминия и гидроксид натрия реагируют с образованием гидроксида алюминия \((\text{Al(OH)}_3)\), который выпадает в осадок:

\[ \text{Al(NO}_3\text{)}_3 + 3 \text{NaOH} \rightarrow \text{Al(OH)}_3 (с) + 3 \text{NaNO}_3 \]

Теперь рассчитаем, сколько молей каждого из реагентов у нас есть.

1. Расчет моль нитрата алюминия:

   • Молярная масса нитрата алюминия \(\text{Al(NO}_3\text{)}_3\): \[ \text{Al} = 27 \, \text{г/моль}, \quad \text{N} = 14 \, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16 \, \text{г/моль} \] \[ \text{Молярная масса} = 27 + 3(14 + 3 \times 16) = 27 + 3(14 + 48) = 27 + 3 \times 62 = 27 + 186 = 213 \, \text{г/моль} \]
   • Количество моль нитрата алюминия: \[ n(\text{Al(NO}_3\text{)}_3) = \frac{42,6 \, \text{г}}{213 \, \text{г/моль}} \approx 0,200 \, \text{моль} \]

2. Расчет моль гидроксида натрия:

   • Молярная масса гидроксида натрия \(\text{NaOH}\): \[ \text{Na} = 23 \, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16 \, \text{г/моль}, \quad \text{H} = 1 \, \text{г/моль} \] \[ \text{Молярная масса} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль} \]
   • Количество моль гидроксида натрия: \[ n(\text{NaOH}) = \frac{16 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0,400 \, \text{моль} \]

3. Определение, какой реагент является лимитирующим: По уравнению реакции видно, что 1 моль \(\text{Al(NO}_3\text{)}_3\) реагирует с 3 молями \(\text{NaOH}\). У нас есть 0,200 моль \(\text{Al(NO}_3\text{)}_3\) и 0,400 моль \(\text{NaOH}\).

Лимитирующий реагент - это \(\text{Al(NO}_3\text{)}_3\), так как для реакции потребуется: \[ 0,200 \, \text{моль} \times 3 = 0,600 \, \text{моль} \, \text{NaOH} \] У нас только 0,400 моль \(\text{NaOH}\), значит, реакция будет ограничена \(\text{NaOH}\).

4. Расчет массы образующегося осадка \(\text{Al(OH)}_3\):

По уравнению реакции видно, что 1 моль \(\text{Al(NO}_3\text{)}_3\) образует 1 моль \(\text{Al(OH)}_3\). Так как у нас 0,400 моль \(\text{NaOH}\), мы можем получить: \[ n(\text{Al(OH)}_3) = \frac{0,400 \, \text{моль}}{3} \approx 0,1333 \, \text{моль} \]

• Молярная масса гидроксида алюминия \(\text{Al(OH)}_3\): \[ \text{Al} = 27 \, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16 \, \text{г/моль}, \quad \text{H} = 1 \, \text{г/моль} \] \[ \text{Молярная масса} = 27 + 3(16 + 1) = 27 + 3 \times 17 = 27 + 51 = 78 \, \text{г/моль} \]

• Масса осадка \(\text{Al(OH)}_3\): \[ m(\text{Al(OH)}_3) = n(\text{Al(OH)}_3) \times \text{Молярная масса} = 0,1333 \, \text{моль} \times 78 \, \text{г/моль} \approx 10,4 \, \text{г} \]

Таким образом, масса образующегося осадка \(\text{Al(OH)}_3\) составляет приблизительно 10,4 грамма.