Для решения задачи воспользуемся следующими данными:
- Массовая доля свинца в сплаве составляет 46,5%.
- Общая масса сплава - 89 г.
Начнем с определения масс компонентов сплава:
Масса свинца (Pb): \[ m_{Pb} = 0.465 \times 89\, \text{г} = 41.385\, \text{г} \]
Масса олова (Sn): \[ m_{Sn} = 89\, \text{г} - m_{Pb} = 89\, \text{г} - 41.385\, \text{г} = 47.615\, \text{г} \]
Теперь найдем, сколько оксида олова (IV) (\(SnO_2\)) и оксида свинца (II) (\(PbO\)) нужно для получения этих масс.
Оксид олова (IV) (\(SnO_2\)): Формула реакции по восстановлению: \[ SnO_2 + 2C \rightarrow Sn + 2CO \] Молярная масса \(SnO_2\) = 118.71 г/моль (Sn = 118.71 г/моль, O = 16 г/моль × 2).
Чтобы получить 1 моль \(Sn\) (118.71 г) нам нужен 1 моль \(SnO_2\) (118.71 г). Следовательно, для получения 47.615 г свинца нам требуется: \[ m_{SnO_2} = 47.615\, \text{г} \times \frac{118.71\, \text{г/mol}}{118.71\, \text{г/mol}} = 47.615\, \text{г} \]
Оксид свинца (II) (\(PbO\)): Формула реакции: \[ PbO + C \rightarrow Pb + CO \] Молярная масса \(PbO\) = 223.2 г/моль (Pb = 207.2 г/моль, O = 16 г/моль).
Чтобы получить 1 моль \(Pb\) (207.2 г) нам нужен 1 моль \(PbO\) (223.2 г). Следовательно, для получения 41.385 г свинца нам требуется: \[ m_{PbO} = 41.385\, \text{г} \times \frac{223.2\, \text{г/mol}}{207.2\, \text{г/mol}} = 44.373\, \text{г} \]
Итак, полученные массы оксидов:
- Масса оксида олова (IV) (\(SnO_2\)) = 47.615 г
- Масса оксида свинца (II) (\(PbO\)) = 44.373 г
Таким образом, нужно взять 47.615 г \(SnO_2\) и 44.373 г \(PbO\) для получения требуемого сплава.