Давайте решим задачу о массе осадка, который образуется в результате реакции обмена между гидроксидом натрия (NaOH) и сульфатом меди(II) (CuSO₄).
Шаг 1: Запись уравнения реакции
Первоначально запишем уравнение реакции. Когда сульфат меди(II) реагирует с гидроксидом натрия, образуется гидроксид меди(II) (Cu(OH)₂) и сульфат натрия (Na₂SO₄):
[
\text{CuSO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4
]
Шаг 2: Определение стехиометрии реакции
Из уравнения видно, что:
- 1 моль CuSO₄ реагирует с 2 моль NaOH.
- При этом образуется 1 моль Cu(OH)₂, который является осадком.
Шаг 3: Вычисление необходимого количества CuSO₄
У нас есть 0.06 моль NaOH. Используя соотношение из уравнения реакции, рассчитаем, сколько моль CuSO₄ нам нужно:
[
\text{Количество } \text{CuSO}_4 = \frac{0.06 , \text{моль } \text{NaOH}}{2} = 0.03 , \text{моль}
]
Шаг 4: Определение массы осадка Cu(OH)₂
Теперь мы можем определить количество осадка Cu(OH)₂, который образуется. Поскольку 1 моль CuSO₄ дает 1 моль Cu(OH)₂, то у нас получится:
[
\text{Количество } \text{Cu(OH)}_2 = 0.03 , \text{моль}
]
Шаг 5: Вычисление молекулярной массы Cu(OH)₂
Теперь вычислим молекулярную массу Cu(OH)₂:
- Молекулярная масса Cu = 63.55 г/моль
- Молекулярная масса O = 16.00 г/моль
- Молекулярная масса H = 1.01 г/моль
Считаем массу:
[
\text{Молекулярная масса Cu(OH)}_2 = 63.55 + 2(16.00) + 2(1.01) = 63.55 + 32.00 + 2.02 = 97.57 , \text{г/моль}
]
Шаг 6: Рассчитываем массу осадка
Теперь, зная количество вещества и его молекулярную массу, можем вычислить массу осадка:
[
\text{Масса } \text{Cu(OH)}_2 = \text{Количество } \text{Cu(OH)}_2 \times \text{Молекулярная масса } \text{Cu(OH)}_2 = 0.03 , \text{моль} \times 97.57 , \text{г/моль} = 2.927 , \text{г}
]
Ответ
Таким образом, масса осадка Cu(OH)₂, образовавшегося в результате реакции, составляет примерно 2.93 г.
