Какую массовую долю азотной кислоты составляет раствор, если при взаимодействии 350 г этого раствора с медью

Тема: Массовая доля азотной кислоты в растворе

Описание: Для решения этой задачи, мы должны использовать знания о химических реакциях и эмпирических формулах. Давайте начнем с записи уравнения реакции между азотной кислотой (HNO3) и медью (Cu):

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Из уравнения видно, что стехиометрическое соотношение между медью и азотной кислотой составляет 3 к 8. То есть, для полной реакции требуется 3 моль меди на 8 молов азотной кислоты.

Масса азотной кислоты, соответствующая образованию 9 литров оксида азота (II), может быть найдена с использованием их стехиометрического соотношения. Поскольку оксид азота (II) является газом, мы можем использовать пропорцию между их объемами и молярными объемами:

8 моль HNO3 ↔ 9 л NO

Теперь для решения задачи мы можем приступить к расчетам:

Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = 63 г/моль
Массовая доля азотной кислоты = (масса азотной кислоты / масса раствора) * 100%

Для начала определим массу азотной кислоты:

Масса азотной кислоты = (моль азотной кислоты / мольные объемы азотной кислоты) * молярная масса азотной кислоты
Масса азотной кислоты = (9 л * (8 моль HNO3 / 9 л)) * 63 г/моль
Масса азотной кислоты = 8 * 63 г
Масса азотной кислоты = 504 г

Теперь, используя массу азотной кислоты и данные из условия задачи, мы можем найти массовую долю азотной кислоты в растворе:

Массовая доля азотной кислоты = (504 г / 350 г) * 100%
Массовая доля азотной кислоты ≈ 144.0%

Пример использования: Если раствор массой 350 г содержит 144% азотной кислоты, то масса азотной кислоты в растворе будет равна 504 г.

Совет: Для понимания и решения задач по массовым долям в химии, важно знать стехиометрические соотношения между реагентами и продуктами химической реакции. Помните, что массовая доля выражает отношение массы данного компонента к общей массе раствора или смеси. Примеры задач и их решения помогут укрепить понимание этой темы.

Упражнение: Какова будет массовая доля серной кислоты в растворе, если 250 г серной кислоты растворяют в 500 г воды? (Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль)