Медную пластину массой 32 г. с примесью 60% опустили в раствор нитрата серебра. Вычислите массу полученного серебра, если практический выход серебра составил 95%.
Для решения задачи мы можем воспользоваться основными принципами химии. Сначала определим, сколько меди содержится в пластине, а затем выясним, сколько серебра будет получено из раствора нитрата серебра.
Определение массы меди: Пластина меди имеет массу 32 г с примесью 60%. Это означает, что чистого металла (меди) в пластине: \[ \text{масса меди} = 32 \, \text{г} \times 60\% = 32 \, \text{г} \times 0.6 = 19.2 \, \text{г} \]
Химическая реакция: Реакция между медью и раствором нитрата серебра можно записать следующим образом: \[ \text{Cu} + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{Ag} \] Из уравнения видно, что 1 моль меди реагирует с 2 молями нитрата серебра, образуя 2 моль серебра.
Молярные массы: Молярная масса меди (\( \text{Cu} \)) составляет примерно 63.5 г/моль, а молярная масса серебра (\( \text{Ag} \)) — около 107.9 г/моль.
Вычисление произведенной массы серебра: Сначала найдем, сколько моль меди присутствует в 19.2 г: \[ n_{\text{Cu}} = \frac{19.2 \, \text{г}}{63.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.302 \, \text{моль} \] Из уравнения реакции видно, что 1 моль меди дает 2 моль серебра. Таким образом, количество серебра, полученного из 0.302 моль меди: \[ n_{\text{Ag}} = 2 \times n_{\text{Cu}} = 2 \times 0.302 \approx 0.604 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу полученного серебра: \[ m_{\text{Ag}} = n_{\text{Ag}} \times 107.9 \, \text{г/моль} \approx 0.604 \, \text{моль} \times 107.9 \, \text{г/моль} \approx 65.1 \, \text{г} \]
Практический выход серебра: Учитывая, что практический выход составляет 95%, реальная масса серебра будет: \[ m_{\text{Ag, реальное}} = 65.1 \, \text{г} \times 0.95 \approx 61.85 \, \text{г} \]
Таким образом, при проведении реакции из медной пластины массой 32 г с примесью 60% в растворе нитрата серебра получится примерно 61.85 г серебра.
