Номер 205, страница 55 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

2.205. Рассчитайте массу осадка, который образуется при пропускании 44,8 л ацетилена (н. у.) через избыток раствора гидроксида диамминсеребра(I).

Дано:

$V(C_2H_2) = 44,8 \text{ л}$ (н.у.)

Раствор $[Ag(NH_3)_2]OH$ в избытке.

Найти:

$m(\text{осадка}) - ?$

Решение:

При пропускании ацетилена ($C_2H_2$) через избыток раствора гидроксида диамминсеребра(I) ($[Ag(NH_3)_2]OH$), также известного как реактив Толленса, происходит качественная реакция на терминальные алкины. Атомы водорода при тройной связи замещаются на атомы серебра, в результате чего образуется нерастворимый осадок — ацетиленид серебра ($Ag_2C_2$).

1. Запишем уравнение химической реакции:

$C_2H_2 + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow Ag_2C_2 \downarrow + 4NH_3 + 2H_2O$

2. Рассчитаем количество вещества ацетилена ($n(C_2H_2)$). Поскольку объем газа дан для нормальных условий (н.у.), мы можем использовать молярный объем газов, который при н.у. составляет $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(C_2H_2) = \frac{V(C_2H_2)}{V_m} = \frac{44,8 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 2 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, из 1 моль ацетилена образуется 1 моль ацетиленида серебра. Так как раствор гидроксида диамминсеребра(I) находится в избытке, расчет ведем по ацетилену, который является лимитирующим реагентом. Стехиометрическое соотношение между ацетиленом и осадком составляет 1:1.

$\frac{n(C_2H_2)}{1} = \frac{n(Ag_2C_2)}{1}$

Следовательно, количество вещества образовавшегося осадка $Ag_2C_2$ равно количеству вещества ацетилена:

$n(Ag_2C_2) = n(C_2H_2) = 2 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу ацетиленида серебра ($M(Ag_2C_2)$). Для этого используем относительные атомные массы элементов: $Ar(Ag) \approx 108$, $Ar(C) \approx 12$.

$M(Ag_2C_2) = 2 \cdot Ar(Ag) + 2 \cdot Ar(C) = 2 \cdot 108 + 2 \cdot 12 = 216 + 24 = 240 \text{ г/моль}$

5. Наконец, рассчитаем массу осадка $m(Ag_2C_2)$ по формуле $m = n \cdot M$.

$m(Ag_2C_2) = n(Ag_2C_2) \cdot M(Ag_2C_2) = 2 \text{ моль} \cdot 240 \text{ г/моль} = 480 \text{ г}$

Ответ: масса осадка, который образуется при пропускании 44,8 л ацетилена через избыток раствора гидроксида диамминсеребра(I), составляет 480 г.