Нитрат ртути(II) массой 100 г подвергли термическому разложению при 500∘C в керамическом тигле. Рассчитайте массу вещества, оставшегося в тигле.

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть реакцию термического разложения нитрата ртути(II) (Hg(NO₃)₂) и определить, какие вещества образуются в результате этой реакции.

Шаг 1: Записать уравнение реакции

Термическое разложение нитрата ртути(II) можно описать следующим уравнением:

\[ 2 \, \text{Hg(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow 2 \, \text{Hg} + 4 \, \text{NO}_2 + \text{O}_2 \]

Шаг 2: Подсчитать молекулярную массу нитрата ртути(II)

Чтобы рассчитать массу оставшегося вещества, сначала определим молекулярную массу Hg(NO₃)₂.

• Молекулярная масса ртути (Hg) ≈ 200.59 г/моль
• Молекулярная масса азота (N) ≈ 14.01 г/моль
• Молекулярная масса кислорода (O) ≈ 16.00 г/моль

Считаем:

• Молекулярная масса Hg(NO₃)₂: \[ \text{М} = 200.59 + 2 \times (14.01 + 3 \times 16.00) = 200.59 + 2 \times (14.01 + 48.00) = 200.59 + 2 \times 62.01 = 200.59 + 124.02 = 324.61 \, \text{г/моль} \]

Шаг 3: Найти количество моль в 100 г Hg(NO₃)₂

Теперь найдем, сколько моль нитрата ртути(II) в 100 г:

\[ n = \frac{m}{M} = \frac{100 \, \text{г}}{324.61 \, \text{г/моль}} \approx 0.308 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Определить массу продуктов разложения

Согласно уравнению реакции, 2 моль Hg(NO₃)₂ дают 2 моль ртути (Hg), 4 моль диоксида азота (NO₂) и 1 моль кислорода (O₂). То есть из 2 моль Hg(NO₃)₂ получается 2 моль Hg. Следовательно, масса ртути, образующейся из 0.308 моль Hg(NO₃)₂, составит:

\[ \text{Масса ртути} = n \cdot M_{\text{Hg}} = 0.308 \, \text{моль} \cdot 200.59 \, \text{г/моль} \approx 61.69 \, \text{г} \]

Шаг 5: Подсчет оставшегося вещества

В результате реакции в тигле остается ртуть (Hg) и все газообразные продукты покинут тигель (NO₂ и O₂). Следовательно, масса вещества в тигле составит:

\[ \text{Масса оставшегося вещества} = 61.69 \, \text{г} \]

Ответ

Таким образом, масса вещества, оставшегося в тигле после термического разложения нитрата ртути(II), составляет примерно 61.69 г.