Металлический кобальт массой 17,7 г растворили в азотной кислоте, затем выпарили полученный раствор и прокалили остаток, в результате чего образовался оксид кобальта. Какова степень окисления кобальта в этом оксиде, если масса оксида составила 22,5 г? Пожалуйста, помогите хотя бы записать реакции.

Химия 11 класс Степени окисления и реакции окисления-восстановления степень окисления кобальта оксид кобальта реакция с азотной кислотой масса оксида химические реакции Новый

Для решения данной задачи нам необходимо проанализировать реакции, происходящие при растворении кобальта в азотной кислоте, а затем определить степень окисления кобальта в образовавшемся оксиде.

Шаг 1: Запишем реакцию растворения кобальта в азотной кислоте.

• Кобальт (Co) реагирует с азотной кислотой (HNO3), образуя нитрат кобальта и водород (в зависимости от концентрации кислоты, возможны разные продукты, но в данном случае мы можем предположить, что образуется нитрат).

Реакция может быть записана следующим образом:

Co + 4HNO3 → Co(NO3)2 + 2H2O + 2NO2

Шаг 2: Выпаривание и прокалка.

• После выпаривания раствора из нитрата кобальта мы получаем соль, которая при прокаливании разлагается, образуя оксид кобальта (CoO или Co3O4 в зависимости от условий).

Для простоты предположим, что образуется оксид кобальта (II) – CoO.

Шаг 3: Определим степень окисления кобальта в оксиде.

• В оксиде кобальта (II) кобальт имеет степень окисления +2.

Шаг 4: Подсчитаем, сколько кобальта и кислорода содержится в образовавшемся оксиде.

• Молярная масса кобальта (Co) = 58,93 г/моль.
• Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
• Если предположить, что образовался оксид кобальта (II) – CoO, то его молярная масса будет:
• 58,93 г/моль (Co) + 16 г/моль (O) = 74,93 г/моль (CoO).

Шаг 5: Рассчитаем количество оксида кобальта, образовавшегося из 17,7 г кобальта.

• Сначала найдем количество молей кобальта:
• 17,7 г Co / 58,93 г/моль ≈ 0,299 моль Co.
• Так как в реакции 1 моль кобальта дает 1 моль оксида кобальта, то мы получим 0,299 моль CoO.

Шаг 6: Найдем массу образовавшегося оксида кобальта.

• Масса оксида кобальта = количество молей * молярная масса:
• 0,299 моль * 74,93 г/моль ≈ 22,4 г.

Сравнив с данными задачи, мы видим, что масса оксида (22,5 г) близка к рассчитанной (22,4 г), что подтверждает правильность нашего предположения о том, что образовался оксид кобальта (II).

Итак, степень окисления кобальта в образовавшемся оксиде составляет +2.