Дано:
Масса сплава серебра и меди = 27,95 г
Объем газа при прокаливании = 12,32 л (н.у.)
Найти:
Массовые доли металлов в сплаве.
Решение с расчетом:
1. Найдем количество вещества газа, выделившегося при прокаливании:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л
n = V/22,4 = 12,32 л / 22,4 л/моль ≈ 0,55 моль
2. Предположим, что в результате реакции образуются оксиды обоих металлов: Ag в виде Ag2O и Cu в виде Cu2O.
3. Рассчитаем молярные отношения между металлами по объему образовавшегося газа:
Объемный коэффициент Ag2O к Cu2O равен 2 к 1.
Значит, количество вещества Ag2O к количеству вещества Cu2O также соотносится как 2 к 1.
4. Рассчитаем массовые доли металлов:
Обозначим:
m(Ag) - масса серебра
m(Cu) - масса меди
M(Ag) - молярная масса серебра = 107,87 г/моль
M(Cu) - молярная масса меди = 63,55 г/моль
Тогда:
Масса Ag2O = 2 * M(Ag) + 16 г/моль
Масса Cu2O = 2 * M(Cu) + 16 г/моль
Из уравнений:
n(Ag2O) = 2 * n(Cu2O)
m(Ag2O) / M(Ag2O) = 2 * (m(Cu2O) / M(Cu2O))
Подставляя значения, найдем:
m(Ag) / M(Ag) = 2 * (m(Cu) / M(Cu))
m(Ag) / 107,87 = 2 * (m(Cu) / 63,55)
5. Решая систему уравнений, найдем массовые доли металлов:
m(Cu) ≈ 13,92 г
m(Ag) ≈ 14,03 г
Ответ:
Массовая доля меди в сплаве составляет примерно 50%, а массовая доля серебра составляет примерно 50%.