найти массу соли образовавшейся при взаимодействии 50 г серной кислоты и 30 г гидроксида алюминия
Давайте разберемся с задачей по шагам.
Дано:
- Масса серной кислоты (H₂SO₄): 50 г
- Масса гидроксида алюминия (Al(OH)₃): 30 г
Цель: найти массу образовавшейся соли — алюмінату (соединения, образующегося в результате реакции).
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
При взаимодействии серной кислоты (H₂SO₄) и гидроксида алюминия (Al(OH)₃) происходит реакция обмена. Она выглядит так:
\[ 2 \mathrm{Al(OH)}_3 + 3 \mathrm{H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{Al_2(SO_4)_3} + 6 \mathrm{H_2O} \]
Обратите внимание: в реакции участвуют 2 молекулы гидроксида алюминия и 3 молекулы серной кислоты, образуется одна молекула сулфата алюминия \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\).
Шаг 2. Рассчитаем количество вещества исходных веществ
Молярные массы:
- \( \mathrm{H_2SO_4} \approx 98\, \mathrm{г/моль} \)
- \( \mathrm{Al(OH)_3} \approx 78\, \mathrm{г/моль} \) (алюминий — 27, кислород — 16, водород —1)
Количество молей:
- \( n_{\mathrm{H_2SO_4}} = \dfrac{50\, \mathrm{г}}{98\, \mathrm{г/моль}} \approx 0,51\, \mathrm{моль} \)
- \( n_{\mathrm{Al(OH)_3}} = \dfrac{30\, \mathrm{г}}{78\, \mathrm{г/моль}} \approx 0,385\, \mathrm{моль} \)
Шаг 3. Определим ограничительный реагент
По уравнению реакции:
- 2 моля Al(OH)₃ реагируют с 3 моли H₂SO₄.
Проверим, сколько молей реагирует при данных количествах:
- Для 0,385 моль Al(OH)₃ необходимо: \( \dfrac{3}{2} \times 0,385 \approx 0,577\, \mathrmоль \) H₂SO₄.
Но у нас есть только 0,51 моль H₂SO₄, что меньше требуемого — значит, серная кислота — лимитирующий реактив.
Шаг 4. Рассчитаем количество образовавшегося продукта
Из уравнения:
- 3 моля H₂SO₄ дают 1 молекулу \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\)
Следовательно:
- 0,51 моль H₂SO₄ дадут \( \dfrac{1}{3} \times 0,51 \approx 0,17\, \mathrm{моль} \)
Это количество продукта — алюминат трисеросульфата:
\[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \]
Шаг 5. Рассчитаем массу полученного продукта
Молярная масса \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\):
- \( 2 \times 27 \) (Al) + \( 3 \times 32 \) (S) + \( 12 \times 16 \) (O)
= \( 54 + 96 + 192 = 342\, \mathrm{г/моль} \)
Масса:
\[ m = n \times M = 0,17 \times 342 \approx 58,14\, \mathrm{г} \]
Ответ:
Масса соли \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\), образовавшейся при реакции, составляет примерно 58,14 г.
Если нужны дополнительные объяснения или шаги, скажи!
