Мыс пен темір қоспасын концентрлі азот қышқылымен өңдегенде 2,24 л газ бөлінген, ал сол қоспаға тұз қышқылымен әсер еткенде 1,12 л газ бөлінген (қ.ж.). Қоспаның массасы (г)? * 1…

Мәселені шешу үшін алдымен газдың бөлінуіне негізделген реакцияларды көрсетейік.

1. Концентралі азот қышқылымен (HNO₃) мыс (Cu) және темір (Fe) реакцияға түседі. Реакция нәтижесінде NO (азот оксиді) газ бөлінеді.

2. Тұз қышқылымен (HCl) темір мен мыс реакцияға түседі, нәтижесінде H₂ (сутегі) газы бөлінеді.

Бірінші реакциядан 2,24 л газ (NO) пайда болған. Газдың көлемі 22,4 л/моль (қ.ж.) стандартты жағдайларда бір моль газдың көлемі екенін ескерсек:

\[ n(NO) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{2,24 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]

Екінші реакциядан 1,12 л сутегі (H₂) газ бөлінді:

\[ n(H_2) = \frac{1,12 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,05 \, \text{моль} \]

Енді реакциялардың теңдеулеріне негізделе отырып, темір мен мыстың реакцияларға қатысуын анықтаймыз.

• Темір тұз қышқылымен: \[ Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \]

• Мыс азот қышқылымен: \[ Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO + 2H_2O \]

Темірдің моль саны 0,05, ал мыстың моль саны 0,1. Темір реакциясы бойынша, 1 моль темір 1 моль H₂ газын шығарады. Демек, 0,05 моль темір үшін H₂ gas 0,05 моль түзіледі.

Мыс тек 0,1 моль реакцияға кірген болса, онда мыс моль бойынша 0,1 моль NO түзіледі.

Осыдан, мыстың және темірдің масаларын есептейік:

• Темірдің молярлық массасы (Fe) = 55,85 г/моль
• Мыстың молярлық массасы (Cu) = 63,55 г/моль

Темірдің массасы: \[ m_{Fe} = n_{Fe} \cdot M_{Fe} = 0,05 \, \text{моль} \cdot 55,85 \, \text{г/моль} = 2,7925 \, \text{г} \]

Мыстың массасы: \[ m_{Cu} = n_{Cu} \cdot M_{Cu} = 0,1 \, \text{моль} \cdot 63,55 \, \text{г/моль} = 6,355 \, \text{г} \]

Бұдан, бүкіл қоспаның жалпы массасы: \[ m_{total} = m_{Fe} + m_{Cu} = 2,7925 \, \text{г} + 6,355 \, \text{г} = 9,1475 \, \text{г} \]

Демек, құрама ең жақын өлшем 10 г, яғни дұрыс жауап 10 г.