решите задачу: Рассчитайте массу соли, образующуюся при взаимодействии 149 г 10%-ного раствора серной кислоты с гидроксидом меди (II), взятым в избытке.
Для решения этой задачи нам необходимо определить массу соли, которая образуется при взаимодействии серной кислоты с гидроксидом меди (II).
Определение количества вещества серной кислоты:
Начнем с того, что у нас есть 149 г 10%-ного раствора серной кислоты (H₂SO₄). Концентрация раствора говорит о том, что в 100 г раствора содержится 10 г серной кислоты.
Рассчитаем массу серной кислоты в 149 г раствора:
\[ m(H₂SO₄) = \frac{10 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} \times 149 \, \text{г} = 14.9 \, \text{г} \]
Определение количества вещества серной кислоты в молях:
Чтобы рассчитать количество вещества, используем молярную массу серной кислоты (H₂SO₄), которая составляет примерно 98 г/моль.
\[ n(H₂SO₄) = \frac{m(H₂SO₄)}{M(H₂SO₄)} = \frac{14.9 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0.152 \, \text{моль} \]
Запись химической реакции:
Реакция между серной кислотой и гидроксидом меди (II) (Cu(OH)₂) выглядит следующим образом:
\[ H₂SO₄ + Cu(OH)₂ \rightarrow CuSO₄ + 2 H₂O \]
Из уравнения видно, что 1 моль H₂SO₄ реагирует с 1 моль Cu(OH)₂, образуя 1 моль медного(II) сульфата (CuSO₄).
Определение массы образующейся соли (CuSO₄):
Сначала определим количество вещества медного(II) сульфата, которое будет образовано в результате реакции. Поскольку соотношение между H₂SO₄ и CuSO₄ равно 1:1, количество молей CuSO₄ будет равно количеству молей H₂SO₄:
\[ n(CuSO₄) = n(H₂SO₄) \approx 0.152 \, \text{моль} \]
Далее найдем молярную массу медного(II) сульфата (CuSO₄):
- Молярная масса Cu = 63.5 г/моль
- Молярная масса S = 32.1 г/моль
- Молярная масса O = 16.0 г/моль (4 атома)
\[ M(CuSO₄) = 63.5 \, \text{г/моль} + 32.1 \, \text{г/моль} + 4 \times 16.0 \, \text{г/моль} = 159.6 \, \text{г/моль} \]
Расчет массы образовавшейся соли:
Теперь можем найти массу медного(II) сульфата:
\[ m(CuSO₄) = n(CuSO₄) \times M(CuSO₄) = 0.152 \, \text{моль} \times 159.6 \, \text{г/моль} \approx 24.24 \, \text{г} \]
Итак, масса соли (медного(II) сульфата), образующегося при данной реакции, составляет примерно 24.24 г.
