Для решения задачи, необходимо использовать закон сохранения массы и стехиометрию химических реакций.
- Записываем уравнение реакции. Железо реагирует с сульфатом меди (II) по следующему уравнению:
\[ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} \]
- Находим молекулярные массы.
Молярная масса сернокислого железа (FeSO₄):
- Fe: 55.85 г/моль
- S: 32.07 г/моль
- O (4 * 16.00 г/моль): 64.00 г/моль
- Общая: 55.85 + 32.07 + 64.00 = 151.92 г/моль
Молярная масса сульфата меди (CuSO₄):
- Cu: 63.55 г/моль
- S: 32.07 г/моль
- O (4 * 16.00 г/моль): 64.00 г/моль
- Общая: 63.55 + 32.07 + 64.00 = 159.62 г/моль
Рассчитываем количество молей сульфата железа (FeSO₄). Необходимо 43 грамма FeSO₄, переводим в моле: \[ n(\text{FeSO}_4) = \frac{43 \text{ г}}{151.92 \text{ г/моль}} \approx 0.283 \text{ моль} \]
Определяем количество молей сульфата меди, необходимое для реакции. Согласно уравнению реакции, на 1 моль FeSO₄ требуется 1 моль CuSO₄, значит: \[ n(\text{CuSO}_4) = n(\text{FeSO}_4) \approx 0.283 \text{ моль} \]
Находим массу сульфата меди, необходимую для реакции. \[ m(\text{CuSO}_4) = n(\text{CuSO}_4) \times M(\text{CuSO}_4) = 0.283 \text{ моль} \times 159.62 \text{ г/моль} \approx 45.14 \text{ г} \]
Таким образом, для получения 43 граммов сульфата железа (II) понадобится примерно 45.14 граммов сульфата меди.