2-32. Какую массу меди надо взять, чтобы получить 16 г оксида меди (II)? Какая масса кислорода потребуется для этой реакции?

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения массы и стехиометрией.

1. Запишем уравнение реакции образования оксида меди (II):
   \( 2Cu + O_2 → 2CuO \)
2. Рассчитаем молярные массы:
   Cu: 63,5 г/моль
   O: 16 г/моль
   CuO: 63,5 + 16 = 79,5 г/моль
3. Определим количество вещества CuO, которое получилось:
   \( \nu(CuO) = \frac{m(CuO)}{\text{M}(CuO)} = \frac{16 \text{ г}}{79,5 \text{ г/моль}} \approx 0,201 \text{ моль} \)
4. По уравнению реакции, из 2 моль Cu получается 2 моль CuO. Следовательно, количество вещества меди равно количеству вещества оксида меди:
   \( \nu(Cu) = \nu(CuO) \approx 0,201 \text{ моль} \)
5. Рассчитаем массу меди:
   \( m(Cu) = \nu(Cu) \times \text{M}(Cu) = 0,201 \text{ моль} \times 63,5 \text{ г/моль} \approx 12,76 \text{ г} \)
6. По уравнению реакции, для получения 2 моль CuO требуется 1 моль O₂. Следовательно:
   \( \nu(O_2) = \frac{1}{2} \nu(CuO) = \frac{1}{2} \times 0,201 \text{ моль} \approx 0,1005 \text{ моль} \)
7. Рассчитаем массу кислорода:
   \( m(O_2) = \nu(O_2) \times \text{M}(O_2) = 0,1005 \text{ моль} \times (16 \text{ г/моль} \times 2) = 0,1005 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} \approx 3,22 \text{ г} \)

Ответ: Потребуется примерно 12,76 г меди. Для этой реакции потребуется примерно 3,22 г кислорода.