Номер 869, страница 142 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

869. Какая масса фторида цинка образуется при взаимодействии цинка массой 6,5 г с избытком фтора?

Дано:

Масса цинка $m(Zn) = 6,5$ г

Фтор $F_2$ взят в избытке

$6,5 \text{ г} = 0,0065 \text{ кг}$

Найти:

Массу фторида цинка $m(ZnF_2)$ — ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия цинка с фтором. Цинк является металлом, фтор — активным неметаллом (галогеном). В результате реакции образуется соль — фторид цинка ($ZnF_2$):

$Zn + F_2 \rightarrow ZnF_2$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты перед всеми участниками реакции равны 1. Это означает, что из 1 моль цинка образуется 1 моль фторида цинка.

2. Рассчитаем молярные массы цинка (Zn) и фторида цинка ($ZnF_2$), используя относительные атомные массы из Периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Для расчетов примем Ar(Zn) = 65, Ar(F) = 19.

Молярная масса цинка:

$M(Zn) = 65$ г/моль

Молярная масса фторида цинка:

$M(ZnF_2) = M(Zn) + 2 \cdot M(F) = 65 + 2 \cdot 19 = 65 + 38 = 103$ г/моль

3. Найдем количество вещества (в молях) цинка, содержащегося в 6,5 г. Поскольку фтор взят в избытке, цинк является лимитирующим реагентом, и все дальнейшие расчеты будут производиться на основе его количества.

Формула для расчета количества вещества $\nu$ (ню):

$\nu(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)}$

Подставим значения:

$\nu(Zn) = \frac{6,5 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} = 0,1$ моль

4. Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшегося фторида цинка равно количеству вещества вступившего в реакцию цинка:

$\frac{\nu(Zn)}{1} = \frac{\nu(ZnF_2)}{1}$

Следовательно, $\nu(ZnF_2) = \nu(Zn) = 0,1$ моль.

5. Теперь, зная количество вещества и молярную массу фторида цинка, можем рассчитать его массу.

Формула для расчета массы $m$:

$m(ZnF_2) = \nu(ZnF_2) \cdot M(ZnF_2)$

Подставим значения:

$m(ZnF_2) = 0,1 \text{ моль} \cdot 103 \text{ г/моль} = 10,3$ г

Ответ: масса фторида цинка, которая образуется, составляет 10,3 г.