Для решения этой задачи необходимо рассмотреть реакцию между серной кислотой ((\text{H}_2\text{SO}_4)) и хлоридом бария ((\text{BaCl}_2)). При взаимодействии этих веществ образуется осадок сульфата бария ((\text{BaSO}_4)) и выделяется хлороводород ((\text{HCl})):
[
\text{BaCl}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{HCl}
]
Из уравнения реакции видно, что для полного протекания реакции требуется эквимолярное количество хлорида бария и серной кислоты, то есть 1 моль (\text{BaCl}_2) реагирует с 1 моль (\text{H}_2\text{SO}_4).
В задаче дано, что у нас есть 0,3 моль серной кислоты и 0,4 моль хлорида бария. Серной кислоты меньше, поэтому она является лимитирующим реагентом. Это значит, что реакция будет протекать до тех пор, пока не закончится серная кислота.
Таким образом, 0,3 моль (\text{H}_2\text{SO}_4) прореагирует с 0,3 моль (\text{BaCl}_2), и образуется 0,3 моль сульфата бария ((\text{BaSO}_4)).
Теперь найдем массу образовавшегося осадка (\text{BaSO}_4).
Молярная масса (\text{BaSO}_4) вычисляется следующим образом:
- Молярная масса бария ((\text{Ba})) = 137,33 г/моль
- Молярная масса серы ((\text{S})) = 32,07 г/моль
- Молярная масса кислорода ((\text{O})) = 16,00 г/моль
Молярная масса (\text{BaSO}_4 = 137,33 + 32,07 + 4 \times 16,00 = 233,39) г/моль
Масса осадка (\text{BaSO}_4) будет:
[
0,3 \, \text{моль} \times 233,39 \, \text{г/моль} = 70,017 \, \text{г}
]
Таким образом, при реакции 0,3 моль серной кислоты с 0,4 моль хлорида бария получится 70,017 г осадка сульфата бария.