Смесь меди и хрома обработали концентрированной азотной кислотой. При этом выделилось 4,48 л газа (н.у.). Определите массовую долю (в %) каждого металла в смеси. Уважаемые, нужно подробное решение я вас озолочу
Для решения этой задачи нам необходимо определить массовую долю каждого металла в смеси. Давайте начнем с того, что найдем объем, который занимает каждый газ в смеси.
Мы знаем, что объем газа 4,48 л. Также мы знаем, что объем каждого газа в смеси пропорционален их молярным отношениям (если мы предполагаем их идеальными газами).
Обозначим объем меди как V₁ и объем хрома как V₂. Тогда можем записать пропорцию:
V₁/V₂ = n₁/n₂
где n₁ и n₂ - количество молей меди и хрома соответственно.
Если мы посмотрим на уравнения реакции, в которой образовался газ, мы увидим следующее:
Из уравнений видно, что на каждые 3 моли меди образуется 2 моли азотного оксида (NO), а на каждые 2 моли хрома образуется 7 молей азотного оксида (NO).
Теперь мы можем записать пропорцию для численных значений:
V₁/V₂ = 3/2
V₂/V₁ = 2/3
Теперь мы можем найти значения объемов V₁ и V₂:
V₁ = (4,48 л)*(3/5) = 2,688 л
V₂ = (4,48 л)*(2/5) = 1,792 л
Теперь, используя закон Авогадро, мы можем перейти от объемов газов к числу молей:
n₁ = V₁/Vₐ, где Vₐ - молярный объем газа, который при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль.
n₁ = 2,688 л/22,4 л/моль = 0,12 моль
n₂ = V₂/Vₐ
n₂ = 1,792 л/22,4 л/моль = 0,08 моль
Теперь мы можем найти молярную массу каждого металла:
Медь (Cu): Молярная масса Cu = 63,5 г/моль
Масса Cu в смеси = n₁ * молярная масса Cu = 0,12 моль * 63,5 г/моль = 7,62 г
Хром (Cr): Молярная масса Cr = 52 г/моль
Масса Cr в смеси = n₂ * молярная масса Cr = 0,08 моль * 52 г/моль = 4,16 г
Наконец, мы можем найти массовую долю каждого металла в смеси:
Массовая доля Cu = (масса Cu / общая масса смеси) * 100%
Массовая доля Cu = (7,62 г / (7,62 г + 4,16 г)) * 100% = 64,8%
Массовая доля Cr = (масса Cr / общая масса смеси) * 100%
Массовая доля Cr = (4,16 г / (7,62 г + 4,16 г)) * 100% = 35,2%
Таким образом, массовая доля меди в смеси составляет 64,8%, а массовая доля хрома - 35,2%.
Надеюсь, это решение было понятным и обстоятельным. Если у вас остались какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.
Для решения этой задачи нам необходимо определить массовую долю каждого металла в смеси. Давайте начнем с того, что найдем объем, который занимает каждый газ в смеси.
Мы знаем, что объем газа 4,48 л. Также мы знаем, что объем каждого газа в смеси пропорционален их молярным отношениям (если мы предполагаем их идеальными газами).
Обозначим объем меди как V₁ и объем хрома как V₂. Тогда можем записать пропорцию:
V₁/V₂ = n₁/n₂
где n₁ и n₂ - количество молей меди и хрома соответственно.
Если мы посмотрим на уравнения реакции, в которой образовался газ, мы увидим следующее:
3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
2Cr + 14HNO₃ → 2Cr(NO₃)₃ + 14NO + 4H₂O
Из уравнений видно, что на каждые 3 моли меди образуется 2 моли азотного оксида (NO), а на каждые 2 моли хрома образуется 7 молей азотного оксида (NO).
Теперь мы можем записать пропорцию для численных значений:
V₁/V₂ = 3/2
V₂/V₁ = 2/3
Теперь мы можем найти значения объемов V₁ и V₂:
V₁ = (4,48 л)*(3/5) = 2,688 л
V₂ = (4,48 л)*(2/5) = 1,792 л
Теперь, используя закон Авогадро, мы можем перейти от объемов газов к числу молей:
n₁ = V₁/Vₐ, где Vₐ - молярный объем газа, который при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль.
n₁ = 2,688 л/22,4 л/моль = 0,12 моль
n₂ = V₂/Vₐ
n₂ = 1,792 л/22,4 л/моль = 0,08 моль
Теперь мы можем найти молярную массу каждого металла:
Медь (Cu): Молярная масса Cu = 63,5 г/моль
Масса Cu в смеси = n₁ * молярная масса Cu = 0,12 моль * 63,5 г/моль = 7,62 г
Хром (Cr): Молярная масса Cr = 52 г/моль
Масса Cr в смеси = n₂ * молярная масса Cr = 0,08 моль * 52 г/моль = 4,16 г
Наконец, мы можем найти массовую долю каждого металла в смеси:
Массовая доля Cu = (масса Cu / общая масса смеси) * 100%
Массовая доля Cu = (7,62 г / (7,62 г + 4,16 г)) * 100% = 64,8%
Массовая доля Cr = (масса Cr / общая масса смеси) * 100%
Массовая доля Cr = (4,16 г / (7,62 г + 4,16 г)) * 100% = 35,2%
Таким образом, массовая доля меди в смеси составляет 64,8%, а массовая доля хрома - 35,2%.
Надеюсь, это решение было понятным и обстоятельным. Если у вас остались какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.