реши задачу 4
Давайте решим задачу №4, которая звучит так:
Задача:
При растворении оксида алюминия в избытке раствора гидроксида калия образовалось 154 г комплексной соли. Необходимо определить массу исходного оксида алюминия.
Шаг 1. Запишем химическую реакцию:
Оксид алюминия (Al₂O₃) взаимодействует с гидроксидом калия (KOH). В результате реакции образуются комплексные соли, часто это алюминаты калия, например, алюминат калия (K₃[Al(OH)₄]).
Общая реакция — для определения молекул и массы, возьмем реакцию упрощенно для алюмине-оксидов с гидроксидами:
\[ Al_2O_3 + 2KOH + 3H_2O \to 2K[Al(OH)_4] \]
Шаг 2. Расчёты по массе соли.
Образовилась масса комплексной соли — 154 г. Эта соль содержит алюминий, калий, кислород и водород.
Молекулярная масса (ММ) комплексной соли:
\[ K[Al(OH)_4] \]
- Калий (K): 39 г/моль
- Алюминий (Al): 27 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль
- Оксиген (O): 16 г/моль
ММ одного комплекса:
\[ ММ = 39 + 27 + 4 \times (1 + 16) = 39 + 27 + 4 \times 17 = 39 + 27 + 68 = 134 \text{ г/моль} \]
Обратите внимание, что в реакции получается 2 молекулы K[Al(OH)_4], то есть, масса 2 молекул будет:
\[ 2 \times 134 = 268 \text{ г} \]
Аналогично, количество вещества (молярное соотношение) в реакции для данной массы соли:
\[ \text{Молярность соли} = n = \frac{\text{Масса соли}}{\text{ММ}} = \frac{154}{134} \approx 1.15 \text{ моль} \]
Но более важно понять — какая часть исходного оксида вошла в эту соль.
Шаг 3. Вычисление количества веществ (моль) исходного оксида алюминия:
Из реакции:
\[ Al_2O_3 + 2KOH + 3H_2O \to 2K[Al(OH)_4] \]
молярное соотношение:
\[ 1 : 2 \]
то есть, 1 моль Al₂O₃ дает 2 моль K[Al(OH)₄].
Молярность соли: 1.15 моль, следовательно, молярность исходного оксида:
\[ \text{моль Al₂O₃} = \frac{\text{моль соли}}{2} \approx \frac{1.15}{2} = 0.575 \text{ моль} \]
Шаг 4. Расчет массы исходного оксида алюминия:
Масса оксида:
\[ ММ \text{ Al}_2\text{O}_3 = 2 \times 27 + 3 \times 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль} \]
Масса:
\[ \text{Масса} = 0.575 \times 102 \approx 58.7 \text{ г} \]
Ответ:
Масса исходного оксида алюминия составляет примерно 58.7 г.
Если есть ещё уточнения или дополнительные параметры — скажи!
