Номер 86, страница 20 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

86. Рассчитайте суммарное химическое количество ионов, образующихся при растворении бария массой 5,76 г в избытке воды.

Дано:

$m(Ba) = 5,76 \text{ г}$

Найти:

$n_{сумм}(ионов) - ?$

Решение:

1. При растворении бария в избытке воды происходит химическая реакция с образованием гидроксида бария и водорода:

$Ba + 2H_2O \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2\uparrow$

2. Образовавшийся гидроксид бария $Ba(OH)_2$ является сильным основанием и в водном растворе полностью диссоциирует на катионы бария и гидроксид-анионы:

$Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-$

3. Найдем химическое количество (моль) бария, используя его массу и молярную массу. Молярная масса бария $M(Ba)$ составляет 137 г/моль.

$n(Ba) = \frac{m(Ba)}{M(Ba)} = \frac{5,76 \text{ г}}{137 \text{ г/моль}} \approx 0,04204 \text{ моль}$

4. Проанализируем стехиометрические соотношения. Из уравнений реакции и диссоциации видно, что 1 моль бария ($Ba$) дает 1 моль гидроксида бария ($Ba(OH)_2$), который в свою очередь диссоциирует на 1 моль ионов бария ($Ba^{2+}$) и 2 моль гидроксид-ионов ($OH^-$). Таким образом, из 1 моль исходного бария образуется $1 + 2 = 3$ моль ионов.

Следовательно, суммарное химическое количество ионов в 3 раза больше, чем химическое количество исходного бария:

$n_{сумм}(ионов) = 3 \cdot n(Ba)$

5. Рассчитаем суммарное химическое количество ионов:

$n_{сумм}(ионов) = 3 \cdot 0,04204 \text{ моль} \approx 0,12612 \text{ моль}$

Округляя результат до трех значащих цифр (в соответствии с точностью исходных данных), получаем окончательный ответ.

Ответ: суммарное химическое количество ионов составляет 0,126 моль.