Для решения задачи, давайте сначала рассмотрим, что нам дано и что нужно найти.
Дано:
- Массa сульфата меди (CuSO₄) = 55,5 г
- Выход гидроксида меди (Cu(OH)₂) = 65%
Решение:
Определение молекулярных масс: Мы начнем с того, что определим молекулярную массу сульфата меди (CuSO₄):
- Молекулярная масса Cu = 63,5 г/моль
- Молекулярная масса S = 32 г/моль
- Молекулярная масса O = 16 г/моль x 4 = 64 г/моль
- Общая молекулярная масса CuSO₄ = 63,5 + 32 + 64 = 159,5 г/моль
Нахождение количества моль CuSO₄: Теперь находим количество моль сульфата меди в заданной массе:
\[ n(\text{CuSO}_4) = \frac{\text{маса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{55,5 \text{ г}}{159,5 \text{ г/моль}} \approx 0,348 \text{ моль} \]
Определение количества моль гидроксида меди (Cu(OH)₂): Согласно реакции, каждый моль CuSO₄ реагирует с двумя молями NaOH, образуя один моль Cu(OH)₂. Следовательно, количество моль Cu(OH)₂ будет равным количеству моль CuSO₄:
\[ n(\text{Cu(OH)}_2) = n(\text{CuSO}_4) \approx 0,348 \text{ моль} \]
Нахождение массы гидроксида меди: Теперь находим молекулярную массу гидроксида меди (Cu(OH)₂):
- Молекулярная масса Cu = 63,5 г/моль
- Молекулярная масса O = 16 г/моль x 2 = 32 г/моль
- Молекулярная масса H = 1 г/моль x 2 = 2 г/моль
- Общая молекулярная масса Cu(OH)₂ = 63,5 + 32 + 2 = 97,5 г/моль
Теперь вычислим теоретическую массу, которая образуется: \[ m(\text{Cu(OH)}_2) = n(\text{Cu(OH)}_2) \times \text{молекулярная масса} = 0,348 \text{ моль} \times 97,5 \text{ г/моль} \approx 34,0 \text{ г} \]
Учет выхода продукта: Так как выход продукта составляет 65%, определим массу образовавшегося гидроксида меди: \[ m_{\text{выход}}(\text{Cu(OH)}_2) = 34,0 \text{ г} \times 0,65 \approx 22,1 \text{ г} \]
Ответ: Масса гидроксида меди (Cu(OH)₂), образовавшегося при реакции, составляет приблизительно 22,1 г.