Какие массы хлорида алюминия и нитрата серебра вступили в реакцию обмена, в результате которой образовалось 21,3 грамма нитрата алюминия и хлорида серебра?

Чтобы решить задачу, давайте сначала запишем уравнение реакции обмена между хлоридом алюминия \((\text{AlCl}_3)\) и нитратом серебра \((\text{AgNO}_3)\).

Шаг 1: Запись уравнения реакции

Реакция обмена выглядит следующим образом:

\[ \text{AlCl}_3 + 3\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Al(NO}_3)_3 + 3\text{AgCl} \]

Шаг 2: Анализ реакции

Согласно уравнению реакции:

• 1 моль хлорида алюминия (\(\text{AlCl}_3\)) реагирует с 3 моль нитрата серебра (\(\text{AgNO}_3\)) и образует 1 моль нитрата алюминия (\(\text{Al(NO}_3)_3\)) и 3 моль хлорида серебра (\(\text{AgCl}\)).

Шаг 3: Молекулярные массы

Теперь нам нужно вычислить молекулярные массы всех веществ:

• Молярная масса \(\text{AlCl}_3\) (хлорид алюминия):

  • Al: 27 г/моль
  • Cl: 35,5 г/моль
  • \[\text{AlCl}_3 = 27 + 3 \times 35,5 = 27 + 106,5 = 133,5 \text{ г/моль}\]

• Молярная масса \(\text{AgNO}_3\) (нитрат серебра):

  • Ag: 107 г/моль
  • N: 14 г/моль
  • O: 16 г/моль
  • \[\text{AgNO}_3 = 107 + 14 + 3 \times 16 = 107 + 14 + 48 = 169 \text{ г/моль}\]

• Молярная масса \(\text{Al(NO}_3)_3\) (нитрат алюминия):

  • \[\text{Al(NO}_3)_3 = 27 + 3 \times (14 + 3 \times 16)\]
  • \[\text{Al(NO}_3)_3 = 27 + 3 \times (14 + 48) = 27 + 3 \times 62 = 27 + 186 = 213 \text{ г/моль}\]

• Молярная масса \(\text{AgCl}\) (хлорид серебра):

  • \[\text{AgCl} = 107 + 35,5 = 142,5 \text{ г/моль}\]

Шаг 4: Соотношение реакционных веществ

Согласно уравнению, 1 моль \(\text{AlCl}_3\) дает 1 моль \(\text{Al(NO}_3)_3\) и 3 моль \(\text{AgCl}\). Количество нитрата алюминия, образованного в реакции, составляет 21,3 г.

Теперь найдем, сколько моль \(\text{Al(NO}_3)_3\) образуется:

\[ n_{\text{Al(NO}_3)_3} = \frac{m}{M} = \frac{21,3}{213} \approx 0,1 \text{ моль} \]

Шаг 5: Определение массы реагентов

1. Теперь, зная, что 1 моль \(\text{Al(NO}_3)_3\) образуется из 1 моля \(\text{AlCl}_3\), нам нужно 0,1 моль \(\text{AlCl}_3\):

\[ m_{\text{AlCl}_3} = n \times M = 0,1 \times 133,5 \approx 13,35 \text{ г} \]

2. Нитрат серебра \(\text{AgNO}_3\) необходим для получения 0,1 моль \(\text{Al(NO}_3)_3\) в соотношении 3:1, соответственно:

\[ n_{\text{AgNO}_3} = 3 \times 0,1 = 0,3 \text{ моль} \] \[ m_{\text{AgNO}_3} = n \times M = 0,3 \times 169 \approx 50,7 \text{ г} \]

Шаг 6: Итоговое решение

Таким образом, массы реагентов, которые вступили в реакцию, составляют:

• Масса хлорида алюминия \(\text{AlCl}_3\): примерно 13,35 г
• Масса нитрата серебра \(\text{AgNO}_3\): примерно 50,7 г

Эти значения служат ответом на вашу задачу.