Минерал У добывают на Урале. Из него делают украшения и сувениры, а его пластинами облицовывают вазы, камины, колонны. В музее «Эрмитаж» есть зал, названный в честь этого минерала. Герой сказки П. Бажова Данила-мастер хотел сделать из него каменный цветок. Определите массу этого минерала в граммах, которая может быть получена из 32 г прокалённого при 300 ℃ порошка медного купороса и 34 г питьевой соды. Ответ округлите до целых.

Для решения задачи определим, как именно взаимодействуют медный купорос и питьевая сода, чтобы выяснить массу минерала, о котором идет речь. ### Шаг 1: Определим химические реакции Медный купорос — это сульфат меди (II) (CuSO₄·5H₂O), который при нагревании теряет воду и превращается в безводный сульфат меди (CuSO₄). Питьевая сода — это гидрокарбонат натрия (NaHCO₃). Когда сода нагревается или реагирует с кислотами, она распадается на натрий, углекислый газ и воду. Итак, реакции, которые могут происходить: 1. **Разложение медного купороса (при прокаливании):** \[ \text{CuSO}_{4} \cdot 5\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow \text{CuSO}_{4} + 5\text{H}_{2}\text{O} \] 2. **Реакция с питьевой содой**: \[ \text{CuSO}_{4} + 2\text{NaHCO}_{3} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_{4} + \text{CuCO}_{3} + \text{CO}_{2} + \text{H}_{2}\text{O} \] Теперь нам нужно знать, сколько из этих веществ у нас есть, и какой минерал (в данном случае, вероятно, это малахит или другой минерал, содержащий медь) можно получить в итоге. ### Шаг 2: Вычисление количества веществ **Найдем количество веществ:** 1. **Медный купорос (CuSO₄)** - Масса медного купороса (безводного) в 32 г прокаленного порошка: \[ \text{Молярная масса CuSO}_{4} \approx 63.5 + 32.1 + 4 \cdot 16 = 159.6 \text{ г/моль} \] - Таким образом, количество моль (n): \[ n = \frac{32 \text{ г}}{159.6 \text{ г/моль}} \approx 0.200 \text{ моль} \] 2. **Питьевая сода (NaHCO₃)** - Рассчитаем количество моль в 34 г питьевой соды: \[ \text{Молярная масса NaHCO}_{3} \approx 23 + 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 84 \text{ г/моль} \] \[ n = \frac{34 \text{ г}}{84 \text{ г/моль}} \approx 0.405 \text{ моль} \] ### Шаг 3: Определение минерала По реакции видно, что на 1 моль CuSO₄ требуется 2 моля NaHCO₃. У нас есть 0.200 моль медного купороса, тогда необходимо 0.400 моль питьевой соды для полной реакции. У нас достаточно соды (0.405 моль), чтобы реагировать со всем купоросом. ### Шаг 4: Найдем массу полученного минерала После реакции мы получаем: - 1 моль CuCO₃ (который, вероятно, и является минералом) на 1 моль CuSO₄: Количество образовавшегося CuCO₃ будет равно количеству моль CuSO₄: \[ 0.200 \text{ моль} \] **Теперь найдём массу CuCO₃:** \[ \text{Молярная масса CuCO}_{3} \approx 63.5 + 12 + 3 \cdot 16 = 123.5 \text{ г/моль} \] \[ \text{Масса} = n \cdot M = 0.200 \text{ моль} \cdot 123.5 \text{ г/моль} \approx 24.7 \text{ г} \] ### Ответ Округляя до целых, мы получаем, что масса минерала, которая может быть получена, составляет около 25 г.