При растворении 6 г сплава меди с серебром в азотной кислоте было получено 14,68 г смеси нитратов меди (II) и серебра. Как можно вычислить массовую долю каждого металла в сплаве?

Химия 11 класс Растворение и массовая доля веществ растворение сплава меди серебра массовая доля металлов нитраты меди и серебра вычисление массовой доли химия сплавов азотная кислота химические реакции анализ сплава химические вычисления Новый

Для решения задачи нам нужно определить массовую долю меди и серебра в сплаве, используя данные о массе сплава и массе полученной смеси нитратов.

В первую очередь, давайте обозначим:

• m_Cu - масса меди в сплаве
• m_Ag - масса серебра в сплаве

Из условия задачи известно, что:

• m_Cu + m_Ag = 6 г (масса сплава)
• m_Cu + m_Ag = 14,68 г (масса нитратов)

Теперь, чтобы найти массу каждого металла, воспользуемся химическими уравнениями для реакции меди и серебра с азотной кислотой:

• Для меди: Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

  1 моль меди дает 1 моль нитрата меди (II).

• Для серебра: Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O

  1 моль серебра дает 1 моль нитрата серебра.

Теперь найдем молекулярные массы:

• Молярная масса меди (Cu) = 63,5 г/моль
• Молярная масса серебра (Ag) = 107,9 г/моль
• Молярная масса нитрата меди (Cu(NO3)2) = 63,5 + 2 * (14 + 16) = 187,5 г/моль
• Молярная масса нитрата серебра (AgNO3) = 107,9 + (14 + 16) = 169,9 г/моль

Обозначим количество моль меди в сплаве как n_Cu и количество моль серебра как n_Ag. Тогда:

• n_Cu = m_Cu / 63,5
• n_Ag = m_Ag / 107,9

Суммарная масса нитратов может быть записана как:

m_Cu (187,5 / 63,5) + m_Ag (169,9 / 107,9) = 14,68 г

Теперь у нас есть система уравнений:

1. m_Cu + m_Ag = 6 г
2. (m_Cu * (187,5 / 63,5)) + (m_Ag * (169,9 / 107,9)) = 14,68 г

Решим эту систему уравнений. Из первого уравнения выразим m_Ag:

m_Ag = 6 - m_Cu

Подставим это значение во второе уравнение:

m_Cu (187,5 / 63,5) + (6 - m_Cu) (169,9 / 107,9) = 14,68

Теперь решим это уравнение относительно m_Cu. После нахождения m_Cu подставим его обратно, чтобы найти m_Ag.

После нахождения масс м_Cu и м_Ag, мы можем вычислить их массовые доли:

• Массовая доля меди = (m_Cu / 6) * 100%
• Массовая доля серебра = (m_Ag / 6) * 100%

Таким образом, мы получим массовую долю каждого металла в сплаве.