У лабораторії водень отримують переважно взаємодією розбавлених кислот з активними металами. Обчисліть об’єм водню (н.у.), що утвориться
при взаємодії цинку масою 13г із сульфатною кислотою. Визначте тип
реакції. Свою відповідь обґрунтуйте та доповніть прикладами.
Серная кислота (Н2SO4).
Безводная серная кислота - тяжелая маслянистая бесцветная жидкость, затвердевающая при 10,4 град. С. Очень гигроскопична. При нагревании 100 %-ной серной кислоты выше 200 град. С она частично разлагается, выделяя серный ангидрид. Раствор, содержащий 98,3 % серной кислоты и имеющий плотность 1,841 г/см3, кипит и перегоняется без разделения при 336,5 град. С. Такие растворы называются азеотропными смесями. Серная кислота поглощает влагу, выделяя огромное количество теплоты. Поэтому нельзя приливать воду к кислоте, так как это может привести к разбрызгиванию раствора и даже к взрыву. Следует приливать кислоту к воде небольшими порциями, помешивая раствор. Разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства сильных кислот. Она реагирует с основными оксидами, гидроксидами и солями, в ней растворяются металлы, расположенные в ряду напряжений левее водорода. При растворении металлов в разбавленной серной кислоте образуются сульфаты металлов и выделяется водород
CuCl₂ + NaOH = 2NaCl + Cu(OH)₂
Осадок - гидроксид меди (II), нам нужна его масса.
Массу гидроксида натрия найдем по формуле:
w = m(вещ-ва)/m(р-ра),
Отсюда m(вещ-ва) = w*m(р-ра) = 40 (г).
Тогда количество вещества NaOH вычисляется по формуле:
n = m/M, где M(NaOH) = 40 г/моль.
Отсюда n = 1 (моль).
Глядя в стехиометрическое уравнение, находим n(Cu(OH)₂) = 0,5 (моль).
Тогда найдем по последней формуле теоретическую массу осадка:
m = n*M(Cu(OH)₂) = 0,5*98 = 49 (г).
Тогда практическая m тождественно равна:
m(практ.) = m(теор.)*w(выхода) = 49*0,8 = 39,2 (г).