Найдите массу сульфата бария который образуется при взаимодействии хлорида бария с 40 г 30% раствором серной кислоты
Для решения этой задачи мы будем следовать нескольким шагам, связанным с химией и стехиометрией.
Дано:
- Масса раствора серной кислоты = 40 г
- Концентрация раствора серной кислоты = 30%
Шаг 1: Найдем массу серной кислоты в растворе.
30% раствор серной кислоты означает, что в 100 г раствора содержится 30 г серной кислоты. Соответственно, в 40 г раствора серной кислоты содержится:
\[ \text{масса H}_2\text{SO}_4 = 40 \, \text{г} \times 0.30 = 12 \, \text{г} \]
Шаг 2: Запишем уравнение реакции.
Хлорид бария (BaCl₂) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄), образуя сульфат бария (BaSO₄) и хлороводород (HCl):
\[ \text{BaCl}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{HCl} \]
Шаг 3: Найдем количество молей серной кислоты.
Для этого нам нужно знать молекулярную массу серной кислоты (H₂SO₄):
- H: 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Итого: \[ \text{Молекулярная масса H}_2\text{SO}_4 = 2 + 32 + 64 = 98 \, \text{г/моль} \]
Теперь мы можем найти количество молей серной кислоты:
\[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{12 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0.122 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Найдем массу сульфата бария (BaSO₄), образующегося в реакции.
Согласно уравнению реакции, на 1 моль H₂SO₄ образуется 1 моль BaSO₄. Следовательно, количество образовавшегося BaSO₄ равно количеству H₂SO₄:
\[ n(\text{BaSO}_4) = n(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0.122 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу BaSO₄. Его молекулярная масса:
- Ba: 137 г/моль
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Итого: \[ \text{Молекулярная масса BaSO}_4 = 137 + 32 + 64 = 233 \, \text{г/моль} \]
Теперь вычислим массу BaSO₄: \[ \text{масса BaSO}_4 = n(\text{BaSO}_4) \times \text{молекулярная масса} = 0.122 \, \text{моль} \times 233 \, \text{г/моль} \approx 28.4 \, \text{г} \]
Ответ:
Масса сульфата бария (BaSO₄), образующегося при взаимодействии хлорида бария с 40 г 30% раствором серной кислоты, составляет приблизительно 28.4 г.
