Чтобы решить задачу, следуем следующим шагам:
Шаг 1: Определение реакции
Нитрат меди(II) (Cu(NO3)2) разлагается при нагревании с образованием меди (Cu), оксида азота(IV) (NO2) и кислорода (O2). Запишем уравнение реакции:
[
2 \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow 2 \text{Cu} + 4 \text{NO}_2 + \text{O}_2
]
Шаг 2: Молярные массы веществ
Теперь определим молярные массы всех веществ:
Шаг 3: Определение количества нитрата меди
Находим, сколько мольов ( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 ) содержится в 124 г:
[
n(\text{Cu(NO}_3\text{)}_2) = \frac{m}{M} = \frac{124 \text{ г}}{187.57 \text{ г/моль}} \approx 0.661 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определение теоретического выхода оксида азота(IV)
Из уравнения реакции видно, что из 2 моль ( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 ) образуется 4 моль ( \text{NO}_2 ), т.е. 1 моль ( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 ) дает 2 моль ( \text{NO}_2 ).
Следовательно, 0.661 моль ( \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 ) даст:
[
n(\text{NO}_2) = 0.661 \text{ моль} \times 2 = 1.322 \text{ моль}
]
Теперь находим массу ( \text{NO}_2 ):
[
m(\text{NO}_2) = n \times M = 1.322 \text{ моль} \times 46.01 \text{ г/моль} \approx 60.8 \text{ г}
]
Шаг 5: Учитываем выход продукта реакции
Выход продукта реакции составляет 78% от теоретически возможного, поэтому фактическая масса оксида азота(IV) будет:
[
m_{\text{фактический}} = \frac{78}{100} \times 60.8 \text{ г} \approx 47.78 \text{ г}
]
Шаг 6: Округление
Округлив до целых:
[
m_{\text{фактический}} \approx 48 \text{ г}
]
Ответ
Масса оксида азота(IV), образующегося в результате разложения 124 г нитрата меди(II) при выходе 78%, составляет примерно 48 г.