Номер 38, страница 54 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 6. Галогены и их соединения - номер 38, страница 54.

Условие.

38. К раствору, содержащему 7,14 г галогенида калия, добавили раствор нитрата серебра. При этом выпал осадок массой 11,28 г. Какой галогенид находился в исходном растворе?

Решение.

Решение 2.

38. Дано:

Масса галогенида калия: $m(\text{KHal}) = 7,14 \text{ г}$
Масса осадка (галогенида серебра): $m(\text{AgHal}) = 11,28 \text{ г}$

Найти:

Какой галогенид находился в исходном растворе.

Решение:

Обозначим неизвестный галоген символом Hal. При взаимодействии раствора галогенида калия с раствором нитрата серебра происходит реакция обмена, в результате которой выпадает осадок нерастворимого галогенида серебра. Общее уравнение реакции выглядит следующим образом:

$\text{KHal} + \text{AgNO}_3 \rightarrow \text{AgHal}\downarrow + \text{KNO}_3$

Согласно стехиометрии реакции, из 1 моль галогенида калия образуется 1 моль галогенида серебра. Это означает, что количество вещества (число молей) исходного галогенида калия равно количеству вещества выпавшего осадка:

$n(\text{KHal}) = n(\text{AgHal})$

Количество вещества $n$ можно выразить через массу $m$ и молярную массу $M$ по формуле $n = m/M$. Таким образом, мы можем записать:

$\frac{m(\text{KHal})}{M(\text{KHal})} = \frac{m(\text{AgHal})}{M(\text{AgHal})}$

Примем молярную массу неизвестного галогена за $x$ г/моль. Тогда молярные массы соединений будут равны:

$M(\text{KHal}) = M(\text{K}) + M(\text{Hal}) = (39 + x) \text{ г/моль}$
$M(\text{AgHal}) = M(\text{Ag}) + M(\text{Hal}) = (108 + x) \text{ г/моль}$

Здесь $M(\text{K}) \approx 39 \text{ г/моль}$ и $M(\text{Ag}) \approx 108 \text{ г/моль}$ — молярные массы калия и серебра соответственно.

Подставим все известные значения в пропорцию:

$\frac{7,14}{39 + x} = \frac{11,28}{108 + x}$

Теперь решим это уравнение относительно $x$:

$7,14 \cdot (108 + x) = 11,28 \cdot (39 + x)$
$771,12 + 7,14x = 439,92 + 11,28x$
$11,28x - 7,14x = 771,12 - 439,92$
$4,14x = 331,2$
$x = \frac{331,2}{4,14} \approx 80 \text{ г/моль}$

Найденное значение молярной массы ($80 \text{ г/моль}$) соответствует атому брома (Br). Следовательно, неизвестный галоген — это бром, а исходное вещество — бромид калия ($\text{KBr}$).

Ответ: в исходном растворе находился бромид калия ($\text{KBr}$).