Номер 8, страница 102 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 14. Грубодисперсные системы - номер 8, страница 102.

Условие.

8. Смешали 170 г 2%-ного раствора нитрата серебра и 119 г раствора хлорида магния с массовой долей $MgCl_2$ 1,6 %. Определите массу дисперсной фазы в полученной суспензии.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра}(AgNO_3) = 170 \ г$

$\omega(AgNO_3) = 2\% = 0.02$

$m_{р-ра}(MgCl_2) = 119 \ г$

$\omega(MgCl_2) = 1.6\% = 0.016$

Найти:

$m_{дисп. фазы}$ - ?

Решение:

При смешивании растворов нитрата серебра и хлорида магния происходит реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок хлорида серебра. Этот осадок и является дисперсной фазой в полученной суспензии.

1. Составим уравнение химической реакции:

$2AgNO_3 + MgCl_2 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Mg(NO_3)_2$

2. Рассчитаем массы чистых веществ в исходных растворах.

Масса нитрата серебра ($AgNO_3$):

$m(AgNO_3) = m_{р-ра}(AgNO_3) \cdot \omega(AgNO_3) = 170 \ г \cdot 0.02 = 3.4 \ г$

Масса хлорида магния ($MgCl_2$):

$m(MgCl_2) = m_{р-ра}(MgCl_2) \cdot \omega(MgCl_2) = 119 \ г \cdot 0.016 = 1.904 \ г$

3. Вычислим молярные массы реагентов и продукта реакции (осадка).

$M(AgNO_3) = 108 + 14 + 3 \cdot 16 = 170 \ г/моль$

$M(MgCl_2) = 24 + 2 \cdot 35.5 = 95 \ г/моль$

$M(AgCl) = 108 + 35.5 = 143.5 \ г/моль$

4. Найдем количество вещества каждого реагента.

$n(AgNO_3) = \frac{m(AgNO_3)}{M(AgNO_3)} = \frac{3.4 \ г}{170 \ г/моль} = 0.02 \ моль$

$n(MgCl_2) = \frac{m(MgCl_2)}{M(MgCl_2)} = \frac{1.904 \ г}{95 \ г/моль} \approx 0.02 \ моль$

5. Определим, какой из реагентов находится в недостатке (лимитирующий реагент), чтобы рассчитать массу продукта. Согласно уравнению реакции, вещества реагируют в мольном соотношении $2:1$.

Сравним имеющиеся количества веществ с стехиометрическим соотношением:

$\frac{n(AgNO_3)}{2} = \frac{0.02}{2} = 0.01$

$\frac{n(MgCl_2)}{1} = \frac{0.02}{1} = 0.02$

Так как $0.01 < 0.02$, нитрат серебра ($AgNO_3$) находится в недостатке и прореагирует полностью. Дальнейшие расчеты ведем по нему.

6. Рассчитаем количество вещества образовавшегося осадка $AgCl$.

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль $AgNO_3$ образуется 2 моль $AgCl$, то есть их количества веществ соотносятся как $1:1$.

$n(AgCl) = n(AgNO_3) = 0.02 \ моль$

7. Найдем массу дисперсной фазы (осадка $AgCl$).

$m_{дисп. фазы} = m(AgCl) = n(AgCl) \cdot M(AgCl) = 0.02 \ моль \cdot 143.5 \ г/моль = 2.87 \ г$

Ответ: масса дисперсной фазы составляет 2,87 г.