В результате реакции 2,0 г нитрата серебра и 3,0 г хлорида натрия образуется сколько граммов осадка хлорида серебра?

Step-by-step solution

1. 1

   Сначала запишем и уравняем уравнение реакции. Без стехиометрического соотношения расчёты невозможны, а здесь именно оно делает арифметику простой:

   $\mathrm{AgNO_3} + \mathrm{NaCl} \rightarrow \mathrm{AgCl}\downarrow + \mathrm{NaNO_3}$

   Уравнение уже уравнено, поэтому нитрат серебра, хлорид натрия и хлорид серебра находятся в соотношении $1:1:1$.

2. 2

   Вычислим необходимые молярные массы. Используем $\mathrm{Ag}=107.87$, $\mathrm{N}=14.01$, $\mathrm{O}=16.00$, $\mathrm{Na}=22.99$, $\mathrm{Cl}=35.45\ \text{g/mol}$:

   $M(\mathrm{AgNO_3}) = 169.88, \quad M(\mathrm{NaCl}) = 58.44, \quad M(\mathrm{AgCl}) = 143.32\ \text{g/mol}$

3. 3

   Переведём массы обоих реагентов в моли. Сравнивать массы напрямую нельзя — только моли, ведь уравнение реакции считает частицы, а не массу:

   $n(\mathrm{AgNO_3}) = \frac{2.0}{169.88} = 0.01177\ \text{mol}, \qquad n(\mathrm{NaCl}) = \frac{3.0}{58.44} = 0.05133\ \text{mol}$

4. 4

   Определим ограничивающий реагент. При соотношении $1:1$ первым закончится тот, которого меньше в молях. Нитрат серебра даёт только $0.01177\ \text{mol}$ против $0.05133\ \text{mol}$ хлорида натрия, значит, $\mathrm{AgNO_3}$ — ограничивающий реагент, а хлорид натрия берётся с большим избытком — несмотря на большую массу на весах, ведь его молярная масса примерно в три раза меньше.

5. 5

   Переведём моли ограничивающего реагента в моли, затем в граммы продукта. Соотношение $1:1$ позволяет просто перенести количество вещества, а молярная масса переводит его в массу:

   $n(\mathrm{AgCl}) = 0.01177\ \text{mol} \quad\Longrightarrow\quad m = 0.01177 \times 143.32 = 1.687\ \text{g}$

6. 6

   Округлим результат и проверим расчёт. Входные данные заданы с двумя значащими цифрами, поэтому указываем $1.69\ \text{g}$ (около $1.7\ \text{g}$) $\mathrm{AgCl}$. Баланс масс подтверждает результат: продукты — $1.69\ \text{g}$ $\mathrm{AgCl}$ и $1.00\ \text{g}$ растворённого $\mathrm{NaNO_3}$, а $2.31\ \text{g}$ хлорида натрия остаётся в избытке — всего $5.0\ \text{g}$, ровно столько, сколько было исходно.