Навеску 0,1285 г Na2CO3 растворили в воде, добавили 25,0 мл 0,2034 М раствора HCl, избыток кислоты оттитрован 23,42 мл 0,1256 М раствора NaОН. Рассчитайте массовую долю примесей в соде.
Чтобы рассчитать массовую долю примесей в соде, сначала нам нужно определить, сколько малекул Na2CO3 реагировало с кислотой и сколько кислоты осталось после реакции.
- Рассчитаем количество вещества HCl, добавленного в реакцию:
\[ n_{HCl} = C \times V = 0,2034 \, \text{mol/L} \times 0,0250 \, \text{L} = 0,005085 \, \text{mol} \]
- Рассчитаем количество вещества NaOH, который был использован для титрования избытка HCl:
\[ n_{NaOH} = C \times V = 0,1256 \, \text{mol/L} \times 0,02342 \, \text{L} = 0,002941 \, \text{mol} \]
- Учитывая, что у нас есть реакция между HCl и NaOH:
\[ HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O \]
Количество вещества HCl, которое отреагировало с NaOH, равно \(n_{NaOH} = 0,002941 \, \text{mol}\).
- Рассчитаем количество HCl, которое осталось после реакции с Na2CO3:
\[ n_{HCl, \, ост} = n_{HCl, \, добавлено} - n_{HCl, \, отреагировало \, с \, NaOH} = 0,005085 \, \text{mol} - 0,002941 \, \text{mol} = 0,002144 \, \text{mol} \]
- Теперь, мы можем определить количество вещества Na2CO3, которое отреагировало с HCl. Реакция между Na2CO3 и HCl:
\[ Na2CO3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H2O + CO2 \]
На каждый моль Na2CO3 требуется 2 моль HCl. Следовательно, количество Na2CO3, которое реагировало, можно найти по количеству оставшегося HCl:
\[ n_{Na2CO3} = \frac{n_{HCl, \, ост}}{2} = \frac{0,002144 \, \text{mol}}{2} = 0,001072 \, \text{mol} \]
- Далее, найдем массу Na2CO3, которая реагировала:
Молярная масса Na2CO3:
\[ M_{Na2CO3} = 2 \times 23 + 12 + 3 \times 16 = 106 \, \text{г/моль} \]
Масса:
\[ m_{Na2CO3} = n_{Na2CO3} \times M_{Na2CO3} = 0,001072 \, \text{mol} \times 106 \, \text{г/моль} = 0,113632 \, \text{г} \]
- Теперь найдем массу примесей в соде. Исходная масса соды 0,1285 г, значит масса примесей:
\[ m_{примесей} = m_{Na2CO3, \, исходное} - m_{Na2CO3, \, чистое} = 0,1285 \, \text{г} - 0,113632 \, \text{г} \approx 0,014868 \, \text{г} \]
- Наконец, находим массовую долю примесей:
\[ w_{примесей} = \frac{m_{примесей}}{m_{Na2CO3, \, исходное}} \times 100\% = \frac{0,014868}{0,1285} \times 100\% \approx 11,6\% \]
Таким образом, массовая доля примесей в соде составляет примерно 11,6%.
