Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка, слили с раствором, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса образовавшегося осадка?
Давайте подробно разберем задачу и найдем массу образовавшегося осадка.
Шаг 1. Определение веществ, участвующих в реакции
Дана информация:
- Количество сульфата цинка (ZnSO₄): 0,15 моль.
- Масса гидроксид калия (КОН): 28 г.
Цель: определить массу осадка, то есть выпавшего осадка, который образуется при реакции.
Шаг 2. Формулы веществ и их ионное состояние
- Цинк сульфат (ZnSO₄): раствор, состоит из ионов Zn²⁺ и SO₄²⁻.
- Гидроксид калия (КОН): раствор, состоит из ионов K⁺ и OH⁻.
При слиянии растворов возможна реакция осаждения цинка(II), так как гидроксид калия — повод для выпадения осадка:
\[ \text{Zn}^{2+} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow \]
Это основной осадок, который образуется.
Шаг 3. Расчет реагирующих веществ
- Количество молей цинка: 0,15 моль (дано).
- Количество молей гидроксида калия:
Масса KOH = 28 г.
Молярная масса KOH ≈ 56 г/моль.
Количество молей KOH:
\[ n_{\text{KOH}} = \frac{28\, \text{г}}{56\, \text{г/моль}} = 0,5\, \text{моль} \]
Шаг 4. Определение лимитирующего реагента
Реакция потребляет 2 моля OH⁻ на 1 моль Zn²⁺:
\[ \text{Zn}^{2+} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \]
- Молей OH⁻, необходимых для полного осаждения 0,15 моль Zn²⁺:
\[ 0,15\, \text{моль} \times 2 = 0,30\, \textоль \]
- В наличии есть 0,5 моль OH⁻, а для реакции требуется только 0,30 моль. Значит, гидроксида калия в избытке.
Следовательно, весь цинк осаждается, и реакция идет полностью.
Шаг 5. Расчет массы осадка Zn(OH)₂
Молярная масса Zn(OH)₂:
\[ \text{Zn} = 65,38\, \text{г/моль} \] \[ \text{O} = 16\, \text{г/моль} \] \[ \text{H} = 1\, \text{г/моль} \]
Молярная масса:
\[ 65,38 + 2 \times (16 + 1) = 65,38 + 2 \times 17 = 65,38 + 34 = 99,38\, \text{г/моль} \]
Количество осадка (Zn(OH)₂):
\[ \text{масса} = \text{моли} \times \text{молярная масса} \]
\[ = 0,15\, \text{моль} \times 99,38\, \text{г/моль} \approx 14,91\, \text{г} \]
Итог:
Масса образовавшегося осадка Zn(OH)₂ — примерно 14,91 г.
Если нужно более точно с учетом возможных уточнений или особенностей, скажите!
