Унаслідок реакції обміну між сульфатною кислотою та барій гідроксидом, випав осад масою 46,6 г. Які маси та кількості речовин реагентів узято? Скільки молекул
Вопрос пользователя
Унаслідок реакції обміну між сульфатною кислотою та барій гідроксидом, випав осад масою 46,6 г. Які маси та кількості речовин реагентів узято? Скільки молекул міститься в такій порції сульфатної кислоти?
Ответ эксперта
Дано: m(BaSO4)=46,6 г.
Знайти: m(H2SO4)-? m(Ba(OH)2)-? y(H2SO4)-? y(Ba(OH)2)-? N(H2SO4)-?
Розв’язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
х г у г 46,6 г
H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2H2O
98 г 171 г 233 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти H2SO4 і 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 з випаданням 1 моль осаду барій сульфату BaSO4↓.
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98,
M(H2SO4)=98 г/моль. Маса 1 моль=98 г.
Mr(Ва(OH)2)=Ar(Ва)+2•Ar(O)+Ar(H)=137+2•16+1=171,
M(Ва(OH)2)=171 г/моль. Маса 1 моль=171 г.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233,
M(BaSO4)=233 г/моль. Маса 1 моль=233 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції та розв’язуємо їх.
Пропорція для обчислення маси сульфатної кислоти:
х г / 98 г= 46,6 г / 233 г, звідси х=46,6 г•98 г/ 233 г=19,6 г.
Пропорція для обчислення маси барій гідроксиду:
у г / 171 г= 46,6 г / 233 г, звідси х=46,6 г•171 г/ 233 г=34,2 г.
Кількість речовини знаходимо за формулою y=m/M.
Обчислюємо кількість речовини сульфатної кислоти масою 19,6 г.
y(H2SO4)=19,6 г : 98 г/моль=0,2 моль.
Обчислюємо кількість речовини барій гідроксиду масою 34,2 г.
y(Ва(OH)2)=34,2 г : 171 г/моль=0,2 моль.
Обчислюємо число молекул сульфатної кислоти кількістю речовини 0,2 моль.
З формули y=N/Na,де Na- стала Авогадро і дорівнює 6,02•1023моль-1, знаходимо N=y•Na.
N(H2SO4)=0,2 моль•6,02•1023моль-1 =1,204•1023
Відповідь: m(H2SO4)=19,6 г; m(Ba(OH)2)=34,2 г; y(H2SO4)=0,2 моль; y(Ba(OH)2)=0,2 моль; N(H2SO4)=1,204•1023.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, M(H2SO4)=98 г/моль.
Mr(Ва(OH)2)=Ar(Ва)+2•Ar(O)+Ar(H)=137+2•16+1=171, M(Ва(OH)2)=171 г/моль.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, M(BaSO4)=233 г/моль.
Обчислюємо кількість речовини барій сульфату масою 46,6 г за формулою y=m/M.
y(BaSO4)=46,6 г: 233 г/моль=0,2 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти H2SO4 і 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 з випаданням 1 моль осаду барій сульфату BaSO4↓., кількість речовини усіх сполук є однаковою, тому y(H2SO4)=0,2 моль і y(Ва(OH)2)=0,2 моль.
Масу речовин обчислюємо за формулою: m=y•M.
Обчислюємо масу сульфатної кислоти кількістю речовини 0,2 моль.
m(H2SO4)=0,2 моль•98 г/моль=19,6 г.
Обчислюємо масу барій гідроксиду кількістю речовини 0,2 моль.
m(Ва(OH)2)=0,2 моль•171 г/моль=34,2 г.
Обчислюємо число молекул сульфатної кислоти кількістю речовини 0,2 моль.
З формули y=N/Na,де Na- стала Авогадро і дорівнює 6,02•1023моль-1, знаходимо N=y•Na.
N(H2SO4)=0,2 моль•6,02•1023моль-1 =1,204•1023
Відповідь: m(H2SO4)=19,6 г; m(Ba(OH)2)=34,2 г; y(H2SO4)=0,2 моль; y(Ba(OH)2)=0,2 моль; N(H2SO4)=1,204•1023.
