Номер 9, страница 71 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

9. Масса смеси серной и азотной кислот равна 32,2 г. Чему равны массы каждой из кислот, если их химические количества одинаковы?

Дано:

$m_{смеси}(H_2SO_4 + HNO_3) = 32.2 \text{ г}$

$n(H_2SO_4) = n(HNO_3)$

Найти:

$m(H_2SO_4) - ?$

$m(HNO_3) - ?$

Решение:

1. Запишем химические формулы кислот: серная кислота - $H_2SO_4$, азотная кислота - $HNO_3$.

2. Рассчитаем молярные массы кислот, используя относительные атомные массы элементов ($Ar(H)=1, Ar(S)=32, Ar(O)=16, Ar(N)=14$):

Молярная масса серной кислоты ($H_2SO_4$):

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}$

Молярная масса азотной кислоты ($HNO_3$):

$M(HNO_3) = Ar(H) + Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \text{ г/моль}$

3. По условию задачи, химические количества (количество вещества) кислот равны. Обозначим это количество через $x$:

$n(H_2SO_4) = n(HNO_3) = x \text{ моль}$

4. Масса вещества связана с количеством вещества и молярной массой формулой $m = n \cdot M$. Выразим массы каждой кислоты через $x$:

$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = x \cdot 98 \text{ г}$

$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = x \cdot 63 \text{ г}$

5. Общая масса смеси равна сумме масс компонентов:

$m_{смеси} = m(H_2SO_4) + m(HNO_3)$

Подставим известные значения и выражения для масс в это уравнение:

$32.2 = 98x + 63x$

6. Решим полученное уравнение относительно $x$:

$32.2 = (98 + 63)x$

$32.2 = 161x$

$x = \frac{32.2}{161} = 0.2 \text{ моль}$

Таким образом, количество вещества каждой кислоты в смеси составляет 0,2 моль.

7. Теперь найдем массы каждой кислоты, подставив найденное значение $x$:

Масса серной кислоты:

$m(H_2SO_4) = 98 \cdot x = 98 \cdot 0.2 = 19.6 \text{ г}$

Масса азотной кислоты:

$m(HNO_3) = 63 \cdot x = 63 \cdot 0.2 = 12.6 \text{ г}$

Ответ: масса серной кислоты равна 19,6 г, масса азотной кислоты равна 12,6 г.