Для решения этой задачи нужно использовать закон сохранения массы и уравнение реакции между медным сульфатом (CuSO₄) и цинком (Zn).
Сначала запишем уравнение реакции:
[
Zn + CuSO₄ \rightarrow ZnSO₄ + Cu
]
Теперь определим, сколько вещества (моль) находится в 26 г медного сульфата и 15 г цинковых опилок.
- Вычислим количество вещества медного сульфата (CuSO₄):
Молярная масса CuSO₄ рассчитывается следующим образом:
- Cu (медь) = 63.5 г/моль
- S (сера) = 32.1 г/моль
- O₄ (кислороды) = 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Итак, молярная масса CuSO₄:
[
63.5 + 32.1 + 64 = 159.6 \text{ г/моль}
]
Количество вещества CuSO₄ в 26 г:
[
n_{CuSO₄} = \frac{26 \text{ г}}{159.6 \text{ г/моль}} \approx 0.162 \text{ моль}
]
- Вычислим количество вещества цинка (Zn):
Молярная масса Zn = 65.4 г/моль.
Количество вещества Zn в 15 г:
[
n_{Zn} = \frac{15 \text{ г}}{65.4 \text{ г/моль}} \approx 0.229 \text{ моль}
]
- Определяем, кто из реагентов является лимитирующим:
Согласно уравнению реакции, 1 моль Zn реагирует с 1 моль CuSO₄. Это означает, что для 0.162 моль CuSO₄ понадобится 0.162 моль Zn.
Поскольку у нас 0.229 моль Zn, а для реакции требуется только 0.162 моль, CuSO₄ является лимитирующим реагентом.
- Теперь рассчитаем массу образовавшегося меди (Cu):
Согласно уравнению, 1 моль CuSO₄ дает 1 моль Cu. Поэтому количество меди, которое будет получено из 0.162 моль CuSO₄, также составит 0.162 моль.
Молярная масса меди (Cu) = 63.5 г/моль.
Масса меди:
[
m_{Cu} = n_{Cu} \times M_{Cu} = 0.162 \text{ моль} \times 63.5 \text{ г/моль} \approx 10.30 \text{ г}
]
- Ответ:
- Полученная масса меди: примерно 10.30 г.
- Избыточным реагентом является цинк (Zn), так как он остался в избытке после реакции.
