Нитрат ртути(II) массой 100 г подвергли термическому разложению при 500∘C в керамическом тигле. Рассчитайте массу вещества, оставшегося в тигле. Ответ приведите в граммах с точностью до целых.

Цель: понять процесс и посчитать остаток в тигле.

1. Стехиометрия разложения

• Нитрат ртути(II): 2 Hg(NO3)2 → 2 HgO + 4 NO2 + O2
• Затем HgO разлагается при высокой температуре: HgO → Hg + 1/2 O2
• Совокупно: 2 Hg(NO3)2 → 2 Hg + 4 NO2 + 2 O2 Изначально образуется HgO, но при 500°C HgO разлагается на Hg (ртуть) и O2. Ртуть при этой температуре кипит и переходит в пар, уходящий из тигля.

2. Масс-массовые данные

• Молярная масса Hg(NO3)2 ≈ 324.61 г/моль
• Молярная масса HgO ≈ 216.59 г/моль
• Молярная масса Hg ≈ 200.59 г/моль

3. Расчеты

• Количество вещества Hg(NO3)2 в 100 г: n = 100 / 324.61 ≈ 0.3080 моль
• По одной молекуле Hg(NO3)2 образуется 1 моль HgO, значит масса HgO, получаемая на этом количестве: m(HgO) ≈ 0.3080 × 216.59 ≈ 66.7 г
• HgO при 500°C разлагается до Hg (ртуть) и O2. Масса Hg, которая образуется: m(Hg) ≈ 0.3080 × 200.59 ≈ 61.8 г Но Hg(ртуть) при 500°C испаряется и покидает тигель.

4. Ответ

• Остаток вещества в тигле при 500°C будет равен 0 г (ртуть испарилась).

Дополнительная примечание (для понимания): если бы HgO не разлагалось далее и ртуть не увлекалась испарением, то остаток после первого этапа разложения составлял бы примерно 66.7 г HgO. Но при заданной температуре 500°C итоговый осадок отсутствует.