Вопрос: Унаслідок реакції обміну між сульфатною кислотою та барій гідроксидом, випав осад масою 46,6 г. Які маси та кількості речовин реагентів узято? Скільки молекул міститься в такій порції сульфатної кислоти?
Категория: школьный раздел
Ответы:
Дано: m(BaSO4)=46,6 г.
Знайти: m(H2SO4)-?  m(Ba(OH)2)-? y(H2SO4)-?  y(Ba(OH)2)-? N(H2SO4)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
       х г             у г           46,6 г                         
      H2SO4    + Ba(OH)2  =  BaSO4↓          +  2H2O  
       98 г          171 г         233 г                        
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти  H2SO4  і  1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 з випаданням 1 моль осаду барій сульфату BaSO4↓.
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98,  
M(H2SO4)=98 г/моль. Маса 1 моль=98 г.
Mr(Ва(OH)2)=Ar(Ва)+2•Ar(O)+Ar(H)=137+2•16+1=171, 
M(Ва(OH)2)=171 г/моль. Маса 1 моль=171 г.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233,  
M(BaSO4)=233 г/моль. Маса 1 моль=233 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції та розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення маси сульфатної кислоти:
х г / 98 г= 46,6 г / 233 г, звідси х=46,6 г•98 г/ 233 г=19,6 г.
Пропорція для обчислення маси барій гідроксиду:
у г / 171 г= 46,6 г / 233 г, звідси х=46,6 г•171 г/ 233 г=34,2 г.
Кількість речовини знаходимо за формулою y=m/M.
Обчислюємо кількість речовини сульфатної кислоти масою 19,6 г.
y(H2SO4)=19,6 г : 98 г/моль=0,2 моль.
Обчислюємо кількість речовини барій гідроксиду масою 34,2 г.
y(Ва(OH)2)=34,2 г : 171 г/моль=0,2 моль.
Обчислюємо число молекул сульфатної кислоти кількістю речовини 0,2 моль.
З формули y=N/Na,де Na- стала Авогадро і дорівнює 6,02•1023моль-1, знаходимо N=y•Na.
N(H2SO4)=0,2 моль•6,02•1023моль-1 =1,204•1023
Відповідь: m(H2SO4)=19,6 г; m(Ba(OH)2)=34,2 г; y(H2SO4)=0,2 моль; y(Ba(OH)2)=0,2 моль; N(H2SO4)=1,204•1023.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O 
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, M(H2SO4)=98 г/моль.
Mr(Ва(OH)2)=Ar(Ва)+2•Ar(O)+Ar(H)=137+2•16+1=171, M(Ва(OH)2)=171 г/моль.
Mr(BaSO4)=Ar(Ba)+Ar(S)+4•Ar(O)=137+32+4•16=233, M(BaSO4)=233 г/моль.
Обчислюємо кількість речовини барій сульфату масою 46,6 г за формулою y=m/M.
y(BaSO4)=46,6 г: 233 г/моль=0,2 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфатної кислоти  H2SO4  і  1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2 з випаданням 1 моль осаду барій сульфату BaSO4↓., кількість речовини усіх сполук є однаковою, тому y(H2SO4)=0,2 моль і y(Ва(OH)2)=0,2 моль.
Масу речовин обчислюємо за формулою: m=y•M.
Обчислюємо масу сульфатної кислоти кількістю речовини 0,2 моль.
m(H2SO4)=0,2 моль•98 г/моль=19,6 г.
Обчислюємо масу барій гідроксиду кількістю речовини 0,2 моль.
m(Ва(OH)2)=0,2 моль•171 г/моль=34,2 г.
Обчислюємо число молекул сульфатної кислоти кількістю речовини 0,2 моль.
З формули y=N/Na,де Na- стала Авогадро і дорівнює 6,02•1023моль-1, знаходимо N=y•Na.
N(H2SO4)=0,2 моль•6,02•1023моль-1 =1,204•1023
Відповідь: m(H2SO4)=19,6 г; m(Ba(OH)2)=34,2 г; y(H2SO4)=0,2 моль; y(Ba(OH)2)=0,2 моль; N(H2SO4)=1,204•1023.