Найдите массу серной кислоты, которая провзаимодействовала с нитратом бария. Если в результате реакции образовалось осадок массой 4,3 грамма

Чтобы решить эту задачу, давайте разберемся с химической реакцией между серной кислотой (H₂SO₄) и нитратом бария (Ba(NO₃)₂). В результате реакции образуется серниста кислота (BaSO₄) и нитрат водорода (HNO₃). Реакция можно записать следующим образом:

\[ \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{HNO}_3 \]

Где BaSO₄ — это осадок, который мы будем использовать для нахождения искомой массы серной кислоты.

Шаг 1: Найдем количество вещества (моль) осадка

Для этого используем формулу:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где:

• \( n \) — количество вещества (моль),
• \( m \) — масса (граммы),
• \( M \) — молярная масса (граммы на моль).

Молярная масса сульфата бария (BaSO₄) рассчитывается следующим образом:

• M(Ba) = 137,33 г/моль
• M(S) = 32,07 г/моль
• M(O) = 16,00 г/моль (4 кислорода)

Итак: \[ M(\text{BaSO}_4) = 137,33 + 32,07 + 4 \times 16,00 = 137,33 + 32,07 + 64,00 = 233,4 \, \text{г/моль} \]

Теперь можем найти количество вещества осадка: \[ n = \frac{4,3 \, \text{г}}{233,4 \, \text{г/моль}} \approx 0,0184 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Поиск количества серной кислоты

Согласно реакции, на 1 моль Ba(NO₃)₂, требуется 1 моль H₂SO₄ для образования 1 моль BaSO₄. Это означает, что количество вещества серной кислоты будет равно количеству вещества сульфата бария, которое мы нашли:

\[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = n(\text{BaSO}_4) = 0,0184 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найдем массу серной кислоты

Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄):

• M(H) = 1,01 г/моль (2 водорода)
• M(S) = 32,07 г/моль
• M(O) = 16,00 г/моль (4 кислорода)

Итак: \[ M(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \times 1,01 + 32,07 + 4 \times 16,00 = 2,02 + 32,07 + 64,00 = 98,09 \, \text{г/моль} \]

Теперь вычислим массу серной кислоты: \[ m(\text{H}_2\text{SO}_4) = n(\text{H}_2\text{SO}_4) \times M(\text{H}_2\text{SO}_4) \] \[ m(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0,0184 \, \text{моль} \times 98,09 \, \text{г/моль} \approx 1,81 \, \text{г} \]

Ответ

Поэтому, масса серной кислоты, которая провзаимодействовала с нитратом бария, составляет примерно 1,81 грамма.