После выдерживания в растворе нитрата серебра медного стержня его первоначальная масса, равная 38,4г, возросла на 15,2 г. Какой объём раствора с массовой долей серной кислоты 93% и плотностью 1,81 г/мг необходим для полного растворения стержня после реакции.
Для начала найдем массу серебра в стержне до реакции:
Масса серебра до реакции = 38,4 г - 15,2 г = 23,2 г
Затем найдем количество серебра в стержне (в молях) по формуле:
n = m/M,
где n - количество вещества в молях, m - масса вещества в граммах, M - молярная масса вещества.
Молярная масса серебра (Ag) = 107,87 г/моль
n(серебро) = 23,2 г / 107,87 г/моль ≈ 0,215 моль
Так как соединение стержня и серной кислоты происходит в соотношении 1:1, то количество молей серной кислоты (H2SO4) также будет равно 0,215 моль.
Теперь найдем массу серной кислоты:
m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4),
где M(H2SO4) - молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98,08 г/моль
m(H2SO4) = 0,215 моль * 98,08 г/моль ≈ 21,07 г
Теперь найдем объем раствора серной кислоты с массовой долей 93%, содержащего 21,07 г серной кислоты:
m = V * p,
где m - масса раствора, V - объем раствора, p - плотность раствора
21,07 г = V * 1,81 г/мл
V = 21,07 г / 1,81 г/мл ≈ 11,63 мл
Итак, объем раствора серной кислоты, необходимый для полного растворения стержня, составляет около 11,63 мл.