Для решения задачи необходимо установить уравнение реакции между гидроксидом натрия и нитратом свинца.
Реакция между гидроксидом натрия (NaOH) и нитратом свинца (Pb(NO3)2) приводит к образованию осадка – гидроксида свинца (Pb(OH)2) и нитрата натрия (NaNO3). Уравнение реакции выглядит так:
[ Pb(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Pb(OH)_2 \downarrow + 2NaNO_3. ]
Теперь определим, сколько вещества каждого реагента у нас есть:
- Молярная масса NaOH (гидроксид натрия) = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.
- Молярная масса Pb(NO3)2 (нитрат свинца) = 207 (Pb) + 2*(14 (N) + 316 (O)) = 207 + 2(14 + 48) = 207 + 124 = 331 г/моль.
Теперь рассчитываем количество молей каждого вещества:
Для NaOH:
[
n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль}.
]
Для Pb(NO3)2:
[
n_{Pb(NO_3)2} = \frac{m{Pb(NO_3)2}}{M{Pb(NO_3)_2}} = \frac{165.5 \text{ г}}{331 \text{ г/моль}} \approx 0.5 \text{ моль}.
]
Согласно уравнению реакции, на 1 моль Pb(NO3)2 требуется 2 моль NaOH. Поэтому, для 0.5 молей Pb(NO3)2 потребуется 1 моль NaOH.
У нас есть 0.5 моль NaOH, что меньше необходимого количества для полной реакции. Следовательно, мы исчерпаем NaOH, и осадок Pb(OH)2 будет образован в количествe, равном количеству NaOH, то есть 0.5 молей Pb(OH)2.
Теперь рассчитаем массу осадка Pb(OH)2. Молярная масса Pb(OH)2:
[
M_{Pb(OH)_2} = 207 (Pb) + 2*(16 (O) + 1 (H)) = 207 + 2*17 = 207 + 34 = 241 \text{ г/моль}.
]
Теперь мы можем рассчитать массу осадка:
[
m_{Pb(OH)2} = n{Pb(OH)2} \cdot M{Pb(OH)_2} = 0.5 \text{ моль} \cdot 241 \text{ г/моль} = 120.5 \text{ г}.
]
Таким образом, масса осадка, образовавшегося при взаимодействии 20 грамм гидроксида натрия и 165,5 грамм нитрата свинца, составляет 120.5 грамм.
