Какова масса меди в смеси, состоящей из железных и медных опилок массой 24 г, если был использован избыток раствора
Какова масса меди в смеси, состоящей из железных и медных опилок массой 24 г, если был использован избыток раствора серной кислоты и объем выделившегося газа составил 5,6 л?
Чудесный_Мастер 28
Данная задача является типичным примером задачи по химии, связанной с расчетами массы веществ в химических реакциях. В данном случае, нам даны массы железных и медных опилок, а также объем выделившегося газа при реакции с серной кислотой, предполагая избыток кислоты.Давайте приступим к решению данной задачи.
1. Предположим, что в реакции полностью растворяется только медь, а железо не реагирует.
2. Исходя из химического уравнения реакции между медью и серной кислотой, мы знаем, что для каждого атома меди требуется 2 моля серной кислоты:
\[Cu + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2\]
3. Определим количество меди, находящейся в исходной смеси. Для этого воспользуемся формулой молярной массы, где молярная масса - это масса одного моля вещества:
\[m = n \cdot M\]
где \(m\) - масса вещества, \(n\) - количество молей вещества, \(M\) - молярная масса вещества.
4. Молярная масса меди (Cu) равна примерно 63,55 г/моль. Исходя из этой информации, мы можем определить количество молей меди:
\[n_{Cu} = \frac{m_{Cu}}{M_{Cu}}\]
где \(m_{Cu}\) - масса меди, \(M_{Cu}\) - молярная масса меди.
5. Так как меди реагирует в соответствии с балансировкой уравнения (1 моль меди требует 2 моль серной кислоты), количество молей серной кислоты будет равно удвоенному количеству молей меди:
\[n_{H_2SO_4} = 2 \cdot n_{Cu}\]
6. Теперь, зная количество молей серной кислоты, мы можем определить её массу:
\[m_{H_2SO_4} = n_{H_2SO_4} \cdot M_{H_2SO_4}\]
где \(m_{H_2SO_4}\) - масса серной кислоты, \(M_{H_2SO_4}\) - молярная масса серной кислоты.
7. Так как известен объем выделившегося газа, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, чтобы определить количество молей газа:
\[n_{gas} = \frac{V_{gas}}{V_{molar}}\]
где \(n_{gas}\) - количество молей газа, \(V_{gas}\) - объем выделившегося газа, \(V_{molar}\) - молярный объем газа при стандартных условиях (условиях 0 градусов Цельсия и 1 атмосферного давления).
8. Также известно, что в реакции выделяется 1 моль водорода:
\[H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2\]
9. Учитывая балансировку уравнения, количество молей серной кислоты будет равно количеству молей выделившегося газа:
\[n_{H_2SO_4} = n_{gas}\]
10. Учитывая это, мы можем найти массу серной кислоты:
\[m_{H_2SO_4} = n_{H_2SO_4} \cdot M_{H_2SO_4}\]
11. Длсчет производим до округления итогового результата.
Таким образом, путем последовательных расчетов, мы сможем определить массу меди в данной смеси.
Пожалуйста, дайте мне некоторое время для проведения всех необходимых расчетов.