Какая была масса воды, участвовавшей в реакции, если в результате выделения 258 кДж и 1290 Дж образовалось HNO3?

Для решения данной задачи нужно воспользоваться законом сохранения энергии. Итак, мы знаем, что в результате реакции было выделено 258 кДж и 1290 Дж энергии. Назовем \(m\) массу воды, участвовавшей в реакции.

Сначала переведем энергию вода- HNO3 в джоули. Для этого умножим 258 кДж на 1000, чтобы привести кДж к Дж. Получим:

\[258 \times 1000 = 258000 \, \text{Дж}\]

Теперь сложим полученные значения энергии:

\[258000 \, \text{Дж} + 1290 \, \text{Дж} = 259290 \, \text{Дж}\]

Закон сохранения энергии гласит, что энергия, выделенная при реакции, должна равняться сумме энергий всех взаимодействующих веществ. В данном случае энергия выделилась только при образовании HNO3. Таким образом, энергия составления HNO3 равна 259290 Дж.

Известно, что при образовании одного моля вещества выделяется определенное количество энергии. Для HNO3 это значение называется тепловым эффектом образования (\(\Delta H_f\)). По данным таблиц можно найти этот показатель для HNO3. Предположим, что \(\Delta H_f\) для HNO3 равен -326 kJ/mol. Знак минус указывает на то, что при образовании HNO3 выделяется энергия.

Теперь мы можем найти количество молей HNO3, которое образуется в реакции. Для этого разделим энергию следующим образом:

\[\frac{{259290 \, \text{Дж}}}{{-326 \, \text{кДж/моль}}} = -795 \, \text{моль}\]

Заметим, что количество молей будет отрицательным, поскольку тепловой эффект образования HNO3 отрицателен.

Так как молярная масса HNO3 равна примерно 63 г/моль, мы можем найти массу образовавшегося HNO3 следующим образом:

\[-795 \, \text{моль} \times 63 \, \text{г/моль} = -50185 \, \text{г}\]

Полученное значение также будет отрицательным, поскольку количество молей HNO3 отрицательное. Это говорит о том, что в реакции участвовала определенная масса воды, исходя из предположения о тепловом эффекте образования HNO3.

Таким образом, масса воды, участвовавшей в реакции, составляет примерно 50 185 г, или 50,185 кг.