Хімія. Профільний рівень. 11 клас. Григорович

§ 62. Обчислення за рівняннями реакцій між розчином солі та металом

Під час взаємодії металів із розчинами солей відбуваються реакції заміщення менш активних металів активнішими. Реакції відбуваються у звичайних стехіометричних співвідношеннях. Але для цих реакцій часто буває складно визначити, скільки солі утворилося в результаті реакції або скільки металу виділилося на металічній пластинці. Значно зручніше визначити, як змінилася маса пластинки після реакції. Але це дещо ускладнює розрахунки.

Задача 1. Цинкову пластинку масою 12 г занурили в розчин плюмбум(ІІ) нітрату. Через певний час маса пластинки збільшилася на 3,55 г. Обчисліть масу свинцю, що виділився.

Такі задачі можна розв’язувати в дещо легший спосіб, але для цього необхідно зробити попередні міркування. Для цього використаємо рівняння (1) із попередньої задачі. Припустимо, що в реакції беруть участь метали М₁ і М₂. Зміна маси пластинки дорівнюватиме різниці мас металів:

Δm(пластинки) = m(M₁) - m(Μ₂)

Замінимо в цьому рівнянні значення маси металу на добуток кількості речовини та молярної маси металу:

Δm(пластинки) = n(M₁) • M(M₁) - n(Μ₂) • Μ(Μ₂)

У взаємодіях металів із солями ступені окиснення металічних елементів у солях у більшості випадків однакові, а отже, і кількості речовини обох металів однакові: n(Μ₁) = n(М₂). У цьому випадку значення кількості речовини можна винести за дужки:

Δm(пластинки) = n(M)(M(M₁) - М(М₂))

звідки кількості речовини металів, які вступили в реакцію, будуть дорівнювати:

Задача 2. Залізну пластинку занурили в розчин купрум(ІІ) сульфату. Через певний час маса пластинки збільшилася на 0,48 г. Обчисліть масу міді, що осіла на пластинці.

Ключова ідея

Зміна маси металевої пластинки під час реакції із солями залежить безпосередньо від різниці мас атомів металічних елементів.

Запитання та завдання

368. Залізну пластинку занурили в розчин плюмбум(ІІ) нітрату. Маса пластинки збільшилася на 6,04 г. Обчисліть масу свинцю, що виділився.

369. Цинкову пластинку занурили в розчин аргентум(І) нітрату. Маса пластинки збільшилася на 3,01 г. Обчисліть масу срібла, що осіло на пластинці.

370. Свинцеву пластинку занурили в розчин купрум(ІІ) нітрату. Маса пластинки зменшилася на 11,44 г. Обчисліть масу міді, що виділилася на пластинці.

371. Мідну пластинку масою 20 г занурили в розчин меркурій(ІІ) нітрату. Маса пластинки збільшилася на 2,74 г. Після прожарювання пластинки вся ртуть випарилася. Обчисліть масу пластинки після прожарювання.