При недостатке в организме человека цинка происходит замедление роста, нарушение кожного покрова. Вычислите массу сульфида цинка составляющую физиологическую потребность организма…

Давайте подробно разберем задачу и найдём массу сульфида цинка, который образуется при реакции цинка с серной кислотой.

Шаг 1. Запись уравнения реакции

Цинк (\(Zn\)) реагирует с серной кислотой (\(H_2SO_4\)), образуя сульфат цинка (\(ZnSO_4\)) и водород (\(H_2\)):

\[ Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \]

При реакции цинка с серной кислотой получается соль и водород. Для расчётов нас интересует количество цинка, участвующего в реакции, и сколько из него превращается в сульфат цинка.

Шаг 2. Определение массы цинка и серной кислоты

Дано:

• Масса цинка: \( m_{Zn} = 0,4\,г \)
• Масса серной кислоты: \( m_{H_2SO_4} = 0,16\,г \)

Шаг 3. Расчёт количества веществ (молей)

Вычислим молярные массы веществ:

• \( M_{Zn} = 65\,г/моль \)
• \( M_{H_2SO_4} = 98\,г/моль \)

Количество молей цинка: \[ n_{Zn} = \frac{m_{Zn}}{M_{Zn}} = \frac{0,4}{65} \approx 0,00615\,моль \]

Количество молей серной кислоты: \[ n_{H_2SO_4} = \frac{0,16}{98} \approx 0,00163\,моль \]

Шаг 4. Определение, какая реакция — ограничивающая

Уравнение реакции показывает, что 1 моль цинка реагирует с 1 моль серной кислоты.

• Молярное количество цинка: ~0,00615 моль
• Молярное количество серной кислоты: ~0,00163 моль

Так как сера кислота есть в меньшем количестве, она является лимитирующим реагентом.

Это означает, что вся серная кислота прореагирует, а часть цинка останется невостребованной.

Шаг 5. Количество цинка, участвующего в реакции

Т.к. серная кислота лимитирующий реагент и есть только 0,00163 моль, то и цинка в реакции будет:

\[ n_{Zn,реакц} = 0,00163\,моль \]

Масса этого цинка: \[ m_{Zn,реакц} = n_{Zn,реакц} \times M_{Zn} = 0,00163 \times 65 \approx 0,106\,г \]

Шаг 6. Определение массы сульфата цинка

При реакции 1 моль цинка образуется 1 моль сульфата цинка (\(ZnSO_4\)).

Молярная масса сульфата цинка: \[ M_{ZnSO_4} = M_{Zn} + M_{S} + 4 \times M_{O} = 65 + 32 + 4 \times 16 = 161\,г/моль \]

Масса образовавшегося сульфата цинка: \[ m_{ZnSO_4} = n_{Zn,реакц} \times M_{ZnSO_4} = 0,00163 \times 161 \approx 0,262\,г \]

Ответ:

Масса сульфида цинка, образовавшаяся при взаимодействии, составляет примерно 0,262 г.

Если есть вопросы или нужна помощь с другими задачами — обращайтесь!