рассчитать сколько миллилитров 5% ( по массе) раствора азотной кислоты (р=1.038 г/см^3) потребуется для растворения 2 гр цинка
Для решения задачи давайте проведем пошаговый расчет, чтобы выяснить, сколько миллилитров 5% раствора азотной кислоты потребуется для растворения 2 граммов цинка.
Шаг 1: Определение реакции
Первым делом определим, какова реакция между цинком (Zn) и азотной кислотой (HNO₃):
\[ \text{Zn} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2 \]
По уравнению видно, что один моль цинка реагирует с двумя молями азотной кислоты.
Шаг 2: Найдите количество вещества цинка
Теперь рассчитаем количество вещества (в молях) цинка:
- Молярная масса цинка (Zn) ≈ 65.38 г/моль.
- Количество вещества (n) вычисляется по формуле:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( m \) — масса цинка (2 г),
- \( M \) — молярная масса (≈ 65.38 г/моль).
Подставляем числа:
\[ n = \frac{2 \, \text{г}}{65.38 \, \text{г/моль}} \approx 0.0306 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Рассчитайте количество азотной кислоты
Согласно уравнению реакции, для 1 моля цинка требуется 2 моля HNO₃. Таким образом, для 0.0306 моль цинка потребуется:
\[ n(\text{HNO}_3) = 2 \cdot n(\text{Zn}) = 2 \cdot 0.0306 \approx 0.0612 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Найдите массу азотной кислоты
Теперь нам нужно перевести количество молей HNO₃ в массу. Молярная масса HNO₃ ≈ 63.01 г/моль. То есть:
\[ m(\text{HNO}_3) = n \cdot M = 0.0612 \, \text{моль} \cdot 63.01 \, \text{г/моль} \approx 3.86 \, \text{г} \]
Шаг 5: Определите массу раствора
Теперь, зная, что у нас 5% раствор по массе, мы можем посчитать, сколько раствора нам необходимо. Масса HNO₃ в растворе составляет 5% от массы всего раствора:
\[ \text{масса раствора} = \frac{m(\text{HNO}_3)}{0.05} = \frac{3.86 \, \text{г}}{0.05} \approx 77.2 \, \text{г} \]
Шаг 6: Переведите массу раствора в объем
Теперь нам нужно перевести массу раствора в миллилитры, учитывая, что плотность раствора равна 1.038 г/см³ (или г/ml):
\[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{77.2 \, \text{г}}{1.038 \, \text{г/см}^3} \approx 74.3 \, \text{мл} \]
Итог
Таким образом, для растворения 2 граммов цинка потребуется примерно 74.3 миллилитра 5% раствора азотной кислоты.
