Давайте разберемся с задачей по химии для 9 класса. Задача: необходимо найти массу осадка, который образуется при взаимодействии железа (III) сульфата и барий хлорида.
Дано:
- Масса Fe₂(SO₄)₃ = 160,2 г
- Масса BaCl₂ = 41,6 г
Необходимое:
Определить массу осадка.
Распишем пошагово решение:
1. Запишем уравнение реакции
Взаимодействие железа (III) сульфата с барий хлоридом:
\[ Fe_2(SO_4)_3 + 3 BaCl_2 \rightarrow 2 FeCl_3 + 3 BaSO_4 \]
- Осадок образуется из сульфата бария (BaSO₄) — он является нерастворимым соединением, так как это осадок.
2. Определим валентности и молярные массы веществ
- Молярная масса Fe₂(SO₄)₃:
\[ Fe: 55.8 \times 2 = 111.6 \\ S: 32.1 \times 3 = 96.3 \\ O: 16 \times 12 = 192 \\ \] Всего:
\[ M_{Fe_2(SO_4)_3} = 111.6 + 96.3 + 192 = 399.9\, г/моль \]
- Молярная масса BaCl₂:
\[ Ba: 137.3 \\ Cl: 35.45 \times 2 = 70.9 \\ \] Итого:
\[ M_{BaCl_2} = 137.3 + 70.9 = 208.2\, г/моль \]
- Молярная масса BaSO₄ (осадка):
\[ Ba: 137.3 \\ S: 32.1 \\ O: 16 \times 4 = 64 \\ \] Итого:
\[ M_{BaSO_4} = 137.3 + 32.1 + 64 = 233.4\, г/моль \]
3. Найдем число молей исходных веществ
- Моли Fe₂(SO₄)₃:
\[ n_{Fe_2(SO_4)_3} = \frac{160.2\, г}{399.9\, г/моль} \approx 0.400\, моль \]
- Моли BaCl₂:
\[ n_{BaCl_2} = \frac{41.6\, г}{208.2\, г/моль} \approx 0.2\, моль \]
4. Определим, в каком количестве реагируют вещества
Согласно уравнению реакции:
\[ 1\, моль\ Fe_2(SO_4)_3 \ reacts \ with \ 3\, моль\ BaCl_2 \]
Проверка:
- У нас есть 0.400 моль Fe₂(SO₄)₃ — этого достаточно для реакции с:
\[ 0.400 \times 3 = 1.2\, моль \ BaCl_2 \]
Но фактически у нас есть только 0.2 моль BaCl₂, следовательно, BaCl₂ — лимитирующий реагент, он полностью потребует:
\[ 0.2\, моль\ BaCl_2 \div 3 = 0.0667\, моль\ Fe_2(SO_4)_3 \]
Объем реакции ограничен 0.2 моль BaCl₂.
5. Расчет массовых объемов и осадка
- Молекулярное соотношение:
\[ 3\, BaCl_2 \rightarrow 3\, BaSO_4 \]
- Значит, 0.2 моль BaCl₂ даст:
\[ (0.2\, моль) \times \frac{3\, моль\, BaSO_4}{3\, моль\, BaCl_2} = 0.2\, моль\, BaSO_4 \]
- Масса осадка:
\[ m_{BaSO_4} = n_{BaSO_4} \times M_{BaSO_4} = 0.2\, моль \times 233.4\, г/моль = 46.68\, г \]
Ответ:
Масса образующегося осадка BaSO₄ — 46,68 г.
Если есть дополнительные уточнения или нужно решение более подробно — скажите!