К 456г раствора с массовой долей сульфата алюминия 3% добавили избыток раствора нитрата бария. Вычислите массу образовавшегося осадка.
Для решения этой задачи сначала найдем массу сульфата алюминия в растворе.
- Рассчитаем массу сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃) в 456 г раствора с массовой долей 3%.
\( \text{масса сульфата алюминия} = 456 \, \text{г} \times 0.03 = 13.68 \, \text{г} \)
- Теперь найдем количество вещества сульфата алюминия. Молярная масса сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃) составляет:
- Молярная масса Al = 26.98 г/моль,
- Молярная масса S = 32.07 г/моль,
- Молярная масса O = 16.00 г/моль.
Таким образом, \[ \text{молярная масса Al₂(SO₄)₃} = 2 \times 26.98 + 3 \times (32.07 + 4 \times 16.00) = 2 \times 26.98 + 3 \times (32.07 + 64) = 2 \times 26.98 + 3 \times 96.07 = 53.96 + 288.21 = 342.17 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем количество вещества сульфата алюминия: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{13.68 \, \text{г}}{342.17 \, \text{г/моль}} \approx 0.03997 \, \text{моль} \]
Реакция между сульфатом алюминия и нитратом бария (Ba(NO₃)₂) выглядит следующим образом: \[ Al₂(SO₄)₃ + 3Ba(NO₃)₂ \rightarrow 3BaSO₄ \downarrow + 2Al(NO₃)₃ \] Из уравнения видно, что на 1 моль сульфата алюминия образуется 3 моль сульфата бария (BaSO₄).
Таким образом, количество вещества BaSO₄ будет в 3 раза больше: \[ n(BaSO₄) = 3 \times n(Al₂(SO₄)₃) = 3 \times 0.03997 \, \text{моль} \approx 0.11991 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу образовавшегося осадка BaSO₄. Молярная масса BaSO₄:
- Молярная масса Ba = 137.33 г/моль,
- Молярная масса S = 32.07 г/моль,
- Молярная масса O = 16.00 г/моль.
\[ \text{молярная масса BaSO₄} = 137.33 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 137.33 + 32.07 + 64.00 = 233.40 \, \text{г/моль} \]
- Найдем массу осадка BaSO₄: \[ m(BaSO₄) = n(BaSO₄) \times M(BaSO₄) = 0.11991 \, \text{моль} \times 233.40 \, \text{г/моль} \approx 27.97 \, \text{г} \]
Таким образом, масса образовавшегося осадка BaSO₄ составляет approximately 27.97 г.
