Для решения задачи о вычислении массы осадка, образовавшегося при взаимодействии гидроксида натрия и нитрата свинца(II), нам нужно сначала записать уравнение реакции.
Реакция между гидроксидом натрия (NaOH) и нитратом свинца(II) (Pb(NO₃)₂) протекает с образованием нитрата натрия (NaNO₃) и осадка — гидроксида свинца(II) (Pb(OH)₂):
[
2 \text{NaOH} + \text{Pb(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{Pb(OH)}_2 \downarrow + 2 \text{NaNO}_3
]
Теперь определим мольные массы веществ:
- Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль
- Молярная масса Pb(NO₃)₂ = 207 (Pb) + 2 * (14 (N) + 3 * 16 (O)) = 207 + 2 * (14 + 48) = 207 + 124 = 331 г/моль
- Молярная масса Pb(OH)₂ = 207 (Pb) + 2 * (16 (O) + 1 (H)) = 207 + 2 * 17 = 207 + 34 = 241 г/моль
Теперь вычислим количество молей каждого из реагентов:
Для NaOH:
[
n(\text{NaOH}) = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль}
]
Для Pb(NO₃)₂:
[
n(\text{Pb(NO}_3\text{)}_2) = \frac{165,5 \text{ г}}{331 \text{ г/моль}} \approx 0,5 \text{ моль}
]
Согласно уравнению, на 2 моль NaOH требуется 1 моль Pb(NO₃)₂. Мы имеем 0,5 моль NaOH, что соответствует 0,25 моль Pb(NO₃)₂:
[
\text{На 0,5 моль NaOH потребуется } 0,5 \cdot \frac{1}{2} = 0,25 \text{ моль Pb(NO}_3\text{)}_2
]
Раз мы имеем 0,5 моль Pb(NO₃)₂, то NaOH будет лимитирующим реагентом.
Теперь определим массу образовавшегося осадка Pb(OH)₂:
Из 2 моль NaOH образуется 1 моль Pb(OH)₂, следовательно, из 0,5 моль NaOH образуется:
[
n(\text{Pb(OH)}_2) = 0,5 \cdot \frac{1}{2} = 0,25 \text{ моль}
]
Теперь вычислим массу осадка:
[
m(\text{Pb(OH)}_2) = n(\text{Pb(OH)}_2) \cdot M(\text{Pb(OH)}_2) = 0,25 \text{ моль} \cdot 241 \text{ г/моль} = 60,25 \text{ г}
]
Таким образом, масса осадка, образовавшегося при взаимодействии 20 г гидроксида натрия и 165,5 г нитрата свинца(II), составляет 60,25 г.
