Рассчитать массу осадка, образующегося при взаимодействии 9,8 г серной кислоты с 20 г хлорида бария.

Для расчета массы осадка при взаимодействии серной кислоты (H₂SO₄) с хлоридом бария (BaCl₂), необходимо сначала написать химическое уравнение реакции:

$\text{BaCl}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 + 2\text{HCl}$

В результате реакции образуется осадок сульфата бария (BaSO₄), который является нерастворимым в воде.

Теперь перейдем к расчету. Мы будем использовать закон сохранения массы и закон эквивалентов, чтобы найти, сколько сульфата бария образуется.

1. Найдем количество вещества каждого из реагентов (моли):

   • Для серной кислоты (H₂SO₄):

     Молекулярная масса H₂SO₄: $M_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}$

     Количество вещества серной кислоты:

     $$n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{9,8 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$$

   • Для хлорида бария (BaCl₂):

     Молекулярная масса BaCl₂: $M_{\text{BaCl}_2} = 137 + 2 \times 35,5 = 208 \text{ г/моль}$

     Количество вещества хлорида бария:

     $$n_{\text{BaCl}_2} = \frac{20 \text{ г}}{208 \text{ г/моль}} = 0,096 \text{ моль}$$

2. Определим лимитирующий реагент.

   Из уравнения реакции видно, что для реакции 1 моль серной кислоты реагирует с 1 моль хлорида бария. Таким образом, серная кислота будет лимитирующим реагентом, так как её количество вещества (0,1 моль) больше, чем количество вещества хлорида бария (0,096 моль).

3. Рассчитаем количество осадка (BaSO₄), который образуется.

   Так как 1 моль серной кислоты реагирует с 1 моль хлорида бария и образуется 1 моль сульфата бария, то максимальное количество вещества сульфата бария будет равно количеству вещества хлорида бария (0,096 моль), так как именно он является лимитирующим реагентом.

4. Найдем массу осадка BaSO₄.

   Молекулярная масса сульфата бария (BaSO₄):

   $$M_{\text{BaSO}_4} = 137 + 32 + 4 \times 16 = 233 \text{ г/моль}$$

   Масса осадка сульфата бария:

   $$m_{\text{BaSO}_4} = n_{\text{BaSO}_4} \times M_{\text{BaSO}_4} = 0,096 \text{ моль} \times 233 \text{ г/моль} = 22,41 \text{ г}$$

Таким образом, масса осадка, образующегося при взаимодействии 9,8 г серной кислоты с 20 г хлорида бария, составляет 22,41 г.