Для решения этой задачи сначала разберем химическую реакцию между муравьиной кислотой (HCOOH) и аммиачным раствором оксида серебра ((Ag_2O)).
Уравнение реакции
Взаимодействие муравьиной кислоты с аммиачным раствором оксида серебра можно описать следующим образом:
[
HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + OH^- \rightarrow CO_2 + 2Ag \downarrow + 2NH_3 + 2H_2O
]
В результате реакции муравьиная кислота окисляется до углекислого газа ((CO_2)), а двухвалентное серебро ((Ag^+)) восстанавливается до металлического серебра ((Ag)).
Стехиометрические соотношения
Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы ионов комплексного серебра (([Ag(NH_3)_2]^+)) восстанавливаются 2 атома серебра ((Ag)), а при этом расходуется 1 молекула муравьиной кислоты. Таким образом:
- 1 моль муравьиной кислоты восстанавливает 2 моля серебра.
Молярная масса серебра ((Ag)) составляет 108 г/моль. Следовательно, если известно, что образовалось 5,4 г серебра, можем найти количество вещества серебра:
[
n(Ag) = \frac{m(Ag)}{M(Ag)} = \frac{5,4}{108} = 0,05 \, \text{моль.}
]
Поскольку на 2 моль серебра приходится 1 моль муравьиной кислоты, то количество вещества муравьиной кислоты будет:
[
n(HCOOH) = \frac{n(Ag)}{2} = \frac{0,05}{2} = 0,025 \, \text{моль.}
]
Теперь определим массу муравьиной кислоты. Молярная масса муравьиной кислоты ((HCOOH)) равна:
[
M(HCOOH) = 12 + 1 + 16 + 16 = 46 \, \text{г/моль.}
]
Масса муравьиной кислоты рассчитывается по формуле:
[
m(HCOOH) = n(HCOOH) \cdot M(HCOOH) = 0,025 \cdot 46 = 1,15 \, \text{г.}
]
Ответ:
Масса муравьиной кислоты, вступившей в реакцию, составляет 1,15 г.