10. Что произойдет с концентрацией нитрата серебра, если медную пластинку погрузить в 125 мл 1,2 M раствора? Каков

Pushistik

44

Для решения этой задачи используем закон сохранения массы и уравнение реакции. Первым шагом необходимо записать уравнение реакции между медью (Cu) и нитратом серебра (AgNO₃):

\[Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag\]

Поскольку коэффициент реакции перед нитратом серебра составляет 2, это означает, что каждая медная частица реагирует с двумя молекулами нитрата серебра.

Далее, по закону сохранения массы, масса реагирующих веществ до реакции должна равняться массе продуктов реакции после нее.

Масса нитрата серебра (AgNO₃) можно рассчитать, умножив объем раствора (125 мл) на его концентрацию (1,2 M):

\[Масса\,AgNO₃ = V × C = 125 мл × 1,2 М = 150 г\]

Также, поскольку каждая медная частица реагирует с двумя молекулами нитрата серебра, количество медных частиц равно количеству молекул нитрата серебра.

Из уравнения реакции видно, что 1 моль меди реагирует с 2 молями нитрата серебра. Поскольку дана концентрация (1,2 М), можно найти количество молей нитрата серебра в растворе:

\[Моль\,AgNO₃ = Масса\,AgNO₃ / Молярная\,масса\,AgNO₃\]

Молярная масса нитрата серебра (AgNO₃) равна 169,87 г/моль. Подставим значение массы:

\[Моль\,AgNO₃ = 150 г / 169,87 г/моль ≈ 0,883 моль\]

Таким образом, количество молей меди (Cu) также составит 0,883 моль.

Теперь обратимся к изменению концентрации нитрата серебра (AgNO₃) и объему массы серебра, выделившейся на пластинке. После проведения реакции весь нитрат серебра (AgNO₃) будет потрачен на образование серебра (Ag), а значит его концентрация будет равна нулю.

Также, поскольку каждая медная частица реагирует с двумя атомами серебра (Ag), количество серебра выделившегося на пластинке будет соответствовать двум молям серебра (Ag).

Теперь рассмотрим изменение массы пластинки меди. Масса пластинки изменится в результате выделения серебра на ней. Масса каждой медной частицы равна массе атомного меди (массовое число 63,55 г/моль).

Таким образом, масса серебра (Ag) на пластинке будет составлять:

\[Масса\,Ag\,на\,пластинке = Количество\,молей\,Ag × Молярная\,масса\,Ag\]

Подставим значения:

\[Масса\,Ag\,на\,пластинке = 2 моль × 107,87 г/моль = 215,74 г\]

Теперь рассмотрим изменение массы пластинки меди. Поскольку каждая медная частица реагирует с двумя молями серебра (Ag), изменение массы пластинки меди будет равно массе получившегося серебра:

\[Изменение\,массы\,пластинки = Масса\,Ag\,на\,пластинке = 215,74 г\]

Ответ: Концентрация нитрата серебра (AgNO₃) станет равной нулю. Масса серебра (Ag), выделившегося на медной пластинке, составит 215,74 г. Масса пластинки меди также изменится и станет равной 215,74 г.