2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂ ↓+ Na₂SO₄
m(CuSO₄ ) = 250 · 1,168 · 0,45 = 131,4 г
n(CuSO₄ ) = 131,4 ÷ 160 = 0,82125 моль - избытокn(Na) = 13,8 ÷ 23 = 0,6 мольn(Na) = n(NaOH) = 0,6 моль
n(H₂) = 0,5n(Na) = 0,3 моль
n(CuSO₄ прореагировало) = 0,5n(NaOH) = 0,3 моль
n(CuSO₄ осталось) = 0,5n(NaOH) = 0,82125 - 0,3 = 0,52125 моль
m(CuSO₄ осталось) = 0,52125 · 160 = 83,4 г
n(Na₂SO₄ ) = 0,5n(NaOH) = 0,3 моль
m(Na₂SO₄ ) = 0,3 ·142 = 42,6 г
n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄ прореагировало) = 0,3 моль
m(Cu(OH)₂) = 0,3 · 98 = 29,4 г
m(H₂) = 0,3 · 2 = 0,6 г
m(раствора) = 250 · 1,168 + 13,8 - 29,4 - 0,6 = 275,8 г
ω(CuSO₄ осталось) = 83,4 ÷ 275,8 = 0,30, или 30%
ω(Na₂SO₄ ) = 42,6 ÷ 275,8 = 0,15, или 15%
Сульфат аммония можно рассматривать как производное реакции нейтрализации между гидроксидом аммония и серной кислотой, причем степени окисления атомов не изменяются.
NH₄OH
степень окисления водорода, как правило, = +1
ст. ок. кислорода, как правило, = -2
Нам неизвестна ст. ок. азота, примем ее за х, тогда
х+(+1)*4+(-2)+(+1) = 0
х= -3, следовательно, атом азота в соединении = -3
H₂SO₄ - серная к-та, найдем ст. ок. серы:
(+1)*2+х+(-2)*4=0
х=+6, таким образом ст. ок. серы в серной к-те = +6
Теперь проверим это правило на сульфате аммония, найдем ст. ок. азота:
(NH₄)₂SO₄
[х+(+1)*4]*2+(+6)+(-2)*4 = 2x+8+6-8
2x=-6
x=-3