сколько граммов 15% раствора HNO3 нужно взять для растворения 3 моль гидроксида меди 2
Чтобы решить эту задачу, начнем с общего понимания, что такое 15% раствор HNO₃ (азотной кислоты) и как он взаимодействует с гидроксидом меди(II) (Cu(OH)₂).
Шаг 1: Найдем молекулярную массу Cu(OH)₂
Находим атомные массы элементов:
- Cu (медь) = 63.55 г/моль
- O (кислород) = 16.00 г/моль
- H (водород) = 1.01 г/моль
Рассчитаем молекулярную массу Cu(OH)₂: \[ M_{Cu(OH)₂} = M_{Cu} + 2 \times (M_{O} + M_{H}) = 63.55 + 2 \times (16.00 + 1.01) = 63.55 + 2 \times 17.01 = 63.55 + 34.02 = 97.57 \, \text{г/моль} \]
Шаг 2: Найдем массу 3 моль Cu(OH)₂
Теперь умножим молекулярную массу на 3 моль: \[ m_{Cu(OH)₂} = 3 \, \text{моль} \times 97.57 \, \text{г/моль} = 292.71 \, \text{г} \]
Шаг 3: Реакция между HNO₃ и Cu(OH)₂
Реакция между HNO₃ и Cu(OH)₂ следующая: \[ Cu(OH)₂ + 2HNO₃ \rightarrow Cu(NO₃)₂ + 2H₂O \]
Из уравнения видно, что на 1 моль Cu(OH)₂ нужно 2 моля HNO₃. Следовательно, для 3 молей Cu(OH)₂ потребуется: \[ 3 \, \text{моль} \times 2 = 6 \, \text{моль} \, HNO₃ \]
Шаг 4: Найдем массу HNO₃
Для нахождения массы HNO₃, также вычислим молекулярную массу HNO₃:
- H = 1.01 г/моль
- N = 14.01 г/моль
- O = 16.00 г/моль (оставшиеся 3 атома)
\[ M_{HNO₃} = 1.01 + 14.01 + 3 \times 16.00 = 1.01 + 14.01 + 48.00 = 63.02 \, \text{г/моль} \]
Теперь находим массу 6 моль HNO₃: \[ m_{HNO₃} = 6 \, \text{моль} \times 63.02 \, \text{г/моль} = 378.12 \, \text{г} \]
Шаг 5: Находим массу 15% раствора HNO₃
Организовываем данные: нас интересует, сколько раствора нужно, чтобы получить 378.12 г HNO₃ в 15% растворе.
Согласно определению концентрации: \[ C = \frac{m_{HNO₃}}{m_{раствора}} \times 100\% \]
Переписываем уравнение для нахождения массы раствора: \[ m_{раствора} = \frac{m_{HNO₃}}{C} \times 100\% \] где \(C = 15\%\).
Подставляем данные: \[ m_{раствора} = \frac{378.12 \, \text{г}}{0.15} = 2520.8 \, \text{г} \]
Ответ
Итак, для растворения 3 моль гидроксида меди(II) необходимо взять примерно 2520.8 граммов 15% раствора HNO₃.
