Question

який об'єм нітроген(IV) оксиду утворюється при взаємодії з концентрованою нітратною кислотою 30,1×10²³ атомів купруму? Яка маса 60% розчину кислоти при цьому витрачається?​

Answer 1

Відповідь:

Дано

n(Cu)=30,1×10²³моль⁻¹

w(HNO3)=60%

-------------------------

m(розчину)-?

розв'язок

Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

M(HNO3)=63г/моль

n(Cu)=30,1×10²³/6,02*10²³=5моль

n(Cu):n(HNO3)=1:4

n(HNO3)=5*4=20моль

m(HNO3)=20*63=1260г

m(розчину)=1260*100/60=2100г

Пояснення:

Answer 2

Для визначення об'єму нітрогену (IV) оксиду, який утворюється при взаємодії з концентрованою нітратною кислотою, потрібно врахувати хімічну реакцію між нітратною кислотою та міддю.

Реакція між міддю та концентрованою нітратною кислотою може бути представлена наступним чином:

\[ 3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O \]

З рівняння видно, що один молекулярний еквівалент міді взаємодіє з 8 молекулярними еквівалентами нітратної кислоти. Таким чином, для \(30.1 \times 10^{23}\) атомів міді, кількість молекул нітратної кислоти буде:

\[ \frac{30.1 \times 10^{23}}{8} \]

Тепер можна визначити об'єм NO, який утворюється в результаті реакції. Одна молекула NO має об'єм приблизно 22.4 літра (стандартні умови), отже, об'єм NO визначиться за формулою:

\[ \text{Об'єм} = \frac{30.1 \times 10^{23}}{8} \times 22.4 \]

Щодо маси 60% розчину кислоти, спершу визначимо кількість маси нітратної кислоти, яка реагує з міддю. Для цього використаємо масу міді та відношення маси міді до кількості маси нітратної кислоти в реакції.

Далі, визначимо кількість маси нітратної кислоти у 60% розчині, використовуючи відсоткову концентрацію.

Нехай \( m \) - маса міді (г), \( M \) - маса одного молекулярного еквіваленту міді (г/мол), \( V \) - об'єм NO (л).

\[ \text{Кількість маси нітратної кислоти} = \frac{m}{M} \]

\[ \text{Маса 60% розчину кислоти} = \text{Кількість маси нітратної кислоти} \times \frac{100}{40} \]

Окреме вам слід взяти до уваги, що маса міді та маса одного молекулярного еквіваленту міді повинні бути виражені в одиницях грамів, а об'єм NO - у літрах.