Давайте подробно разберем задачу по шагам.
Задача:
Какая масса меди образуется при взаимодействии железа с раствором, содержащим 16 г сульфата меди (II), если выход продукта реакции 87%?
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Известно, что железо взаимодействует с сульфатом меди (II). Реакция происходит так:
[ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} ]
Т.е. железо замещает медь из сульфата, образуя сульфат железа (II) и выделяя медь:
Коэффициенты реакции:
[ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} ]
Это уравнение показывает, что 1 моль железа реагирует с 1 молью сульфата меди (II), и в результате образуется 1 моль меди.
Шаг 2: Найти количество вещества сульфата меди (II)
Масса сульфата меди (II) = 16 г.
Молярная масса ( \text{CuSO}_4 ):
- Cu = 63,55 г/моль
- S = 32,07 г/моль
- O = 16 г/моль (4 атома) = 64 г
Молярная масса:
[
63,55 + 32,07 + 64 = 159,62 \text{ г/моль}
]
Количество вещества сульфата меди (II):
[
n_{\text{CuSO}_4} = \frac{16}{159,62} \approx 0,1002 \text{ моль}
]
Шаг 3: Определить теоретический выход меди
Из уравнения: 1 моль CuSO₄ дает 1 моль Cu.
Тогда, теоретически, количество меди, которое должно было бы образоваться:
[
n_{\text{Cu, теоретично}} = 0,1002 \text{ моль}
]
Масса теоретически образовавшейся меди:
[
m_{\text{Cu, теоретично}} = n \times M_{\text{Cu}} = 0,1002 \times 63,55 \approx 6,37 \text{ г}
]
Шаг 4: Учесть выход продукции (87%)
Практическое количество меди:
[
m_{\text{Cu, реально}} = m_{\text{Cu, теоретично}} \times \frac{\text{выход}}{100} = 6,37 \times 0,87 \approx 5,54 \text{ г}
]
Ответ:
Масса меди, образующаяся при реакции, составляет примерно 5,54 граммов.
Если нужны более подробные объяснения или помощь по другим задачам — скажите!
