Каков состав смеси из меди и алюминия, если при обработке 10 г соляной кислоты выделилось 6,72 г водорода (нормальных

Григорьевна

3

Данная задача относится к разделу химии и конкретно к химическим реакциям. Давайте разберемся вместе.

1. Мы хотим определить состав смеси из меди и алюминия. Пусть массы меди и алюминия в смеси равны \(x\) и \(y\) соответственно (где \(x\) и \(y\) - неизвестные величины).

2. Нам даны следующие данные:
- Масса соляной кислоты: 10 г
- Масса выделившегося водорода: 6,72 г

3. Для решения задачи, нам необходимо посчитать количество веществ (в молях), используя молярную массу и молекулярную формулу соляной кислоты (HCl) и водорода (H₂).

Молярная масса HCl: 36,46 г/моль
Молярная масса H₂: 2 г/моль

Для соляной кислоты:
\[n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}}\]

Для водорода:
\[n_{H2} = \frac{m_{H2}}{M_{H2}}\]

Здесь, \(n_{HCl}\) - количество моля соляной кислоты, \(m_{HCl}\) - масса соляной кислоты, \(M_{HCl}\) - молярная масса соляной кислоты. Аналогично для водорода.

4. Так как масса соляной кислоты равна сумме масс меди и алюминия:
\[m_{HCl} = m_{Cu} + m_{Al}\]
Так как мы ищем соотношение масс меди и алюминия, мы можем записать их в виде:
\[m_{Cu} = x\]
\[m_{Al} = y\]

5. Следовательно, мы можем записать:
\[n_{HCl} = \frac{x}{M_{Cu}} + \frac{y}{M_{Al}}\]
Здесь, \(n_{HCl}\) - количество моля соляной кислоты (вычисленное на шаге 3), \(M_{Cu}\) - молярная масса меди и \(M_{Al}\) - молярная масса алюминия (которые нам нужно выяснить).

6. Теперь мы должны найти соотношение масс меди и алюминия. Для этого используем соотношение между массой и количеством вещества:
\[x = n_{Cu} \cdot M_{Cu}\]
\[y = n_{Al} \cdot M_{Al}\]

7. Подставим полученные выражения в уравнение из пункта 5 и положим \(n_{HCl}\) равным единице (поскольку сольная кислота является одним веществом):
\[1 = \frac{x}{M_{Cu}} + \frac{y}{M_{Al}}\]

8. Нам также дано соотношение между массой соляной кислоты и массой выделившегося водорода:
\[m_{HCl} = m_{H2} \cdot \frac{M_{HCl}}{M_{H2}}\]
Подставим значение \(m_{HCl}\), \(m_{H2}\), \(M_{HCl}\) и \(M_{H2}\), найденные на шаге 3:
\[m_{HCl} = 10 \, \text{г}\]
\[m_{H2} = 6.72 \, \text{г}\]
\[M_{HCl} = 36.46 \, \text{г/моль}\]
\[M_{H2} = 2 \, \text{г/моль}\]

9. Подставим эти значения в уравнение пункта 8 и найдем \(n_{HCl}\):
\[n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}} = \frac{10}{36.46} = 0.2746 \, \text{моль}\]

10. Подставим найденное значение \(n_{HCl}\) в уравнение из пункта 7:
\[1 = \frac{x}{M_{Cu}} + \frac{y}{M_{Al}}\]

11. Так как массы меди (Cu) и алюминия (Al) равны \(x\) и \(y\) соответственно, мы можем записать:
\[m_{Cu} = x\]
\[m_{Al} = y\]

12. Теперь мы можем решить систему уравнений из пунктов 10 и 11. Для этого мы используем значения молярных масс Cu и Al, которые равны, соответственно,
\[M_{Cu} = 63.55 \, \text{г/моль}\]
\[M_{Al} = 26.98 \, \text{г/моль}\]

13. Подставим все значения в систему уравнений и решим ее:
\[1 = \frac{x}{63.55} + \frac{y}{26.98}\]

14. Теперь мы можем решить уравнение относительно \(x\) или \(y\). Предположим, что мы хотим найти \(x\).

- Умножим оба выражения на 63.55:
\[63.55 = x + \frac{y \cdot 63.55}{26.98}\]
- Умножим оба выражения на 26.98:
\[26.98 = \frac{x \cdot 26.98}{63.55} + y\]

- Теперь решим систему уравнений:
\[63.55 \cdot 26.98 = x \cdot 26.98 + y \cdot 63.55\]
\[26.98 \cdot 63.55 = y \cdot 26.98 + x \cdot 63.55\]

Решение этой системы даст нам значения \(x\) и \(y\), то есть массы меди и алюминия в смеси.