Для решения этой задачи нам нужно понимать, что происходит в химической реакции между нитратом свинца (II) и цинком.
1. Определение реакции.
Когда к раствору нитрата свинца (II) добавляют цинк, происходит замещение, в результате чего образуется соль — нитрат цинка, и свинец осаждается в виде металлического свинца.
Уравнение реакции может быть записано следующим образом:
[ \text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + \text{Zn} \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + \text{Pb} ]
2. Определение массы соли.
Чтобы рассчитать массу образовавшейся соли (нитрата цинка), нам нужно знать, каково соотношение молекул реагентов и продуктов по уравнению реакции.
3. Вычисления.
- Нитрат свинца (II) имеет формулу Pb(NO₃)₂.
- Нитрат цинка имеет формулу Zn(NO₃)₂.
Теперь найдем молярные массы веществ:
- Молярная масса свинца (Pb) = 207,2 г/моль
- Молярная масса азота (N) = 14 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль
Для Pb(NO₃)₂:
[
\text{M(Pb(NO}_3\text{)}_2) = 207,2 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 207,2 + 2 \times (14 + 48) = 207,2 + 124 = 331,2 \text{ г/моль}
]
Для Zn(NO₃)₂:
[
\text{M(Zn(NO}_3\text{)}_2) = 65,4 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 65,4 + 2 \times (14 + 48) = 65,4 + 124 = 189,4 \text{ г/моль}
]
Согласно уравнению реакции:
- 1 моль Pb(NO₃)₂ реагирует с 1 моль Zn, образуя 1 моль Zn(NO₃)₂ и освобождая 1 моль свинца.
Теперь мы знаем, что 1 моль Zn реагирует с 1 моль Pb(NO₃)₂, и когда 1 моль Zn (65,4 г) реагирует, образуется 1 моль Zn(NO₃)₂ (189,4 г).
Теперь можем рассчитать массу образовавшегося нитрата цинка, учитывая, что прореагировало 182 г цинка:
4. Расчеты:
Сначала найдем, сколько моль цинка у нас есть:
[
\text{N (моль Zn)} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{182 , \text{г}}{65,4 , \text{г/моль}} \approx 2,78 , \text{моль}
]
Так как количество моль Zn равно количеству образованного Zn(NO₃)₂, мы можем найти массу нитрата цинка:
[
\text{масса Zn(NO}_3\text{)}_2 = N \times \text{молярная масса Zn(NO}_3\text{)}_2 = 2,78 , \text{моль} \times 189,4 , \text{г/моль} \approx 526,3 , \text{г}
]
Итак, масса образовавшейся соли (нитрата цинка) составляет примерно 526,3 грамма.
