Номер 12, страница 154 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

12. Медную пластинку погрузили в раствор нитрата серебра. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 1,52 г. Определите массу серебра, выделившегося на пластинке.

Дано:

$\Delta m_{пластинки} = 1.52 \text{ г}$

Относительные атомные массы: $Ar(Cu) = 64$, $Ar(Ag) = 108$.

Молярные массы: $M(Cu) = 64 \text{ г/моль}$, $M(Ag) = 108 \text{ г/моль}$.

Найти:

$m(Ag)$ - ?

Решение:

При погружении медной пластинки в раствор нитрата серебра происходит реакция замещения, так как медь является более активным металлом, чем серебро. Медь с пластинки переходит в раствор в виде ионов $Cu^{2+}$, а ионы серебра $Ag^{+}$ из раствора восстанавливаются до металлического серебра и оседают на пластинке. Уравнение реакции:

$Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag$

Масса пластинки увеличивается, так как масса двух молей осажденного серебра ($2 \cdot 108 = 216$ г) больше массы одного моля растворившейся меди (64 г).

Увеличение массы пластинки ($\Delta m$) равно разности масс выделившегося серебра и растворившейся меди:

$\Delta m = m(Ag) - m(Cu)$

Пусть в реакцию вступило $x$ моль меди ($n(Cu) = x$). Тогда, согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, выделилось $2x$ моль серебра ($n(Ag) = 2x$).

Массу растворившейся меди и выделившегося серебра можно выразить через $x$:

$m(Cu) = n(Cu) \cdot M(Cu) = x \cdot 64 \text{ г}$

$m(Ag) = n(Ag) \cdot M(Ag) = 2x \cdot 108 = 216x \text{ г}$

Подставим эти выражения и известное значение изменения массы в формулу:

$1.52 = 216x - 64x$

$1.52 = 152x$

Найдем количество вещества ($x$) прореагировавшей меди:

$x = \frac{1.52}{152} = 0.01 \text{ моль}$

Теперь, зная $x$, определим массу серебра, выделившегося на пластинке:

$m(Ag) = 216x = 216 \cdot 0.01 = 2.16 \text{ г}$

Ответ: масса выделившегося серебра составляет 2,16 г.