Réz(II)-szulfát-oldatba vaslemezt mártunk. Mennyi réz vált ki a lemezre, ha a tömegnövekedés 0,4g ?

A réz-szulfát képlete CuSO4. Nézzük meg ennek moláris tömegét:

Réz: 64 gramm/mol (gondolom kerekítitek az adatokat)

Kén: 32 gramm/mol

Oxigén: 16 gramm/mol, ebből 4 van a képletben, tehát O4 moláris tömege 64 gramm/mol

Ez azt jelenti, hogy a tömegek aránya:

CU : S : O4 = 64 : 32 : 64, amit lehet 2 : 1 : 2 arányra egyszerűsíteni.

Innen már csak az a kérdés, hogy a 0,4 grammot hogyan lehet 2:1:2 arányban felosztani. A tanultak alapján a 0,4-et 2+1+2=5 egyenlő részre kell felosztanunk, ami 0,08, majd az arányszámokkal visszaszorozni;

Réz: 0,08*2 = 0,16 gramm

Kén: 0,08*1 = 0,08 gramm

O4: 0,08*2 = 0,16 gramm

Ebből fakadóan 0,16 gramm réz vált ki a vaslemezre.

Az #1 válaszoló rosszul értelmezte a feladatot, mert hibás koncepciója volt arról, hogy mi történik a kísérletben. Így az egész megoldása úgy ahogy van, teljesen elhibázott. A réz-szulfát oldatból elemi réz válik ki a vaslemezre, nem réz-szulfát kristályok! Én kémia szakos vagyok, tudom, miről beszélek. Az oldott Cu2+ ionok a leírt kísérletben elektronfelvétellel redukálódnak, így elemi Cu keletkezik, míg a vaslemez vasatomjai oxidálódnak (elektronleadással Fe2+ ionokká válnak), s beleoldódnak a vízbe. A Cu2+ ionok a redukálódásukhoz szükséges elektronokat a vasatomoktól nyerik. Az egész redoxireakció azért játszódik le egyáltalán, mert a vas erősebb redukálószer a réznél, alacsonyabb a standard elektródpotenciálja.

A feladat helyes megoldása tehát a következő: mivel egy vasatom pontosan egy rézion redukálásához tud elegendő elektront biztosítani, ezért pontosan annyi vasatom oldódik be a vízbe, mint amennyi rézion (elemi rézként) kiválik. A lemez nettó tömegnövekedése tehát kizárólag abból fakad, hogy egy rézatom nagyobb tömegű egy vasatomnál. Mivel egy mólnyi rézatom tömege 63,55g, míg egy mólnyi vasatom 55,85g, így egy mólnyi rézatom kiválása 63,55g-55,85g=7,7g nettó tömegnövekedést eredményezne. Esetünkben ennél kevesebb, 0,4g volt a tömegnövekedés, de az arányosság felírható, hogy x mol Cu: 1 mol Cu= 0,4g:7,7g. Ebből rögtön azt kapjuk, hogy 0,4/7,7=0,052 mólnyi réz vált ki. Ez a helyes válasz.

Nem kötekedésként írom, de szinttől függően mindkét értelmezés helyes lehet. Ha ez egy általános iskolás példa, akkor az én megközelítésemre helyezik a hangsúlyt, felsőbb szinteken pedig a te megoldásodra kíváncsiak.

Remélem, hogy a kérdező majd megírja, hogy melyik válasz volt a jó.