какая масса осадка образуется при взаимодействии избытка раствора хлорида бария 171,0г раствора сульфата алюминия с массовой долей растворенного вещества 10%?
Чтобы рассчитать массу осадка, образующегося при взаимодействии избытка раствора хлорида бария с раствором сульфата алюминия, необходимо определить, какие реакции происходят и какие вещества участвуют в процессе.
Запишем уравнение реакции. Реакция между хлоридом бария (BaCl₂) и сульфатом алюминия (Al₂(SO₄)₃) выглядит следующим образом:
\[ 3 BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃ \rightarrow 3 BaSO₄ \downarrow + 6 HCl \]
При этом образуется осадок сульфата бария (BaSO₄), который является нерастворимым в воде.
Условие задачи. У нас есть 171,0 г раствора сульфата алюминия с массовой долей растворенного вещества 10%. Это означает, что в 171,0 г раствора содержится:
\[ m_{Al_2(SO_4)_3} = 171,0 \, \text{г} \times 0,10 = 17,1 \, \text{г} \]
Определим молекулярные массы. Молярная масса сульфата алюминия (Al₂(SO₄)₃):
- Al: 27 г/моль × 2 = 54 г/моль
- S: 32 г/моль × 3 = 96 г/моль
- O: 16 г/моль × 12 = 192 г/моль
Сумма: 54 + 96 + 192 = 342 г/моль.
Рассчитаем количество моль сульфата алюминия. Количество моль сульфата алюминия:
\[ n_{Al_2(SO_4)_3} = \frac{m_{Al_2(SO_4)_3}}{M_{Al_2(SO_4)_3}} = \frac{17,1 \, \text{г}}{342 \, \text{г/моль}} \approx 0,050 \, \text{моль} \]
Определим количество моль BaSO₄. По уравнению реакции видно, что на каждые 1 моль Al₂(SO₄)₃ требуется 3 моль BaCl₂, что приводит к образованию 3 моль BaSO₄. Следовательно, количество моль осадка BaSO₄:
\[ n_{BaSO₄} = n_{Al_2(SO_4)_3} \times 3 = 0,050 \times 3 \approx 0,150 \, \text{моль} \]
Рассчитаем массу осадка BaSO₄. Молярная масса сульфата бария (BaSO₄):
- Ba: 137 г/моль
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Сумма: 137 + 32 + 64 = 233 г/моль.
Масса осадка BaSO₄:
\[ m_{BaSO₄} = n_{BaSO₄} \times M_{BaSO₄} = 0,150 \, \text{моль} \times 233 \, \text{г/моль} \approx 34,95 \, \text{г} \]
Таким образом, при взаимодействии избытка раствора хлорида бария с раствором сульфата алюминия образуется примерно 34,95 г осадка сульфата бария.
