Чтобы вычислить массу соли, образующейся при взаимодействии разбавленного раствора серной кислоты с железом, нужно рассмотреть реакцию между серной кислотой (H₂SO₄) и железом (Fe).
Шаг 1: Запишем уравнение реакции
При взаимодействии серной кислоты с железом образуется сульфат железа (II) и водород:
\[ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \]
Шаг 2: Определим молекулярные массы
Теперь нам нужно узнать молекулярную массу реагентов и продуктов:
Молекулярная масса серной кислоты (H₂SO₄):
- H: 1 г/моль (2 атома) = 2 г/моль
- S: 32 г/моль (1 атом) = 32 г/моль
- O: 16 г/моль (4 атома) = 64 г/моль
- Общая масса = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль
Молекулярная масса сульфата железа (FeSO₄):
- Fe: 56 г/моль (1 атом) = 56 г/моль
- S: 32 г/моль (1 атом) = 32 г/моль
- O: 16 г/моль (4 атома) = 64 г/моль
- Общая масса = 56 + 32 + 64 = 152 г/моль
Шаг 3: Найдем количество серной кислоты
Теперь, зная массу серной кислоты, мы можем найти количество вещества, используя формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества в молях,
- \( m \) — масса вещества (в граммах),
- \( M \) — молекулярная масса (г/моль).
Подставим значения для серной кислоты:
\[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{12 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} \approx 0.1224 \text{ моль} \]
Шаг 4: Узнаем, сколько сульфата железа образуется
Из уравнения реакции видно, что 1 моль серной кислоты реагирует с 1 моль железа и образует 1 моль сульфата железа. Поэтому количество образовавшегося сульфата железа будет равно количеству реагировавшей серной кислоты:
\[ n(\text{FeSO}_4) = 0.1224 \text{ моль} \]
Шаг 5: Найдем массу образованного сульфата железа
Теперь мы можем рассчитать массу сульфата железа, используя ту же формулу:
\[ m = n \cdot M \]
Подставляя известные значения:
\[ m(\text{FeSO}_4) = 0.1224 \text{ моль} \times 152 \text{ г/моль} \approx 18.61 \text{ г} \]
Шаг 6: Округление
Округляем полученное значение до десятых:
\[ \text{Ответ: } 18.6 \text{ г} \]
Таким образом, масса образовавшейся соли (сульфата железа) составляет 18.6 г.