Карбонат натрия массой 87,3 г, содержащий 15% примесей, прореагировал с гидроксидом бария. Вычислите массу полученного осадка. (Запишите число с точностью до десятых.)
Для решения задачи начнем с определения массы чистого карбоната натрия (Na₂CO₃), который участвует в реакции. Известно, что карбонат натрия массой 87,3 г содержит 15% примесей.
Определим массу примесей: \[ \text{Масса примесей} = 0,15 \times 87,3 \, \text{г} = 13,95 \, \text{г} \]
Теперь вычислим массу чистого карбоната натрия: \[ \text{Масса Na₂CO₃} = 87,3 \, \text{г} - 13,95 \, \text{г} = 73,35 \, \text{г} \]
Теперь, чтобы вычислить массу полученного осадка, нужно знать стехиометрию реакции между карбонатом натрия и гидроксидом бария. Реакция выглядит следующим образом: \[ \text{Na₂CO₃} + \text{Ba(OH)₂} \rightarrow \text{BaCO₃} \downarrow + 2\text{NaOH} \]
Из уравнения видно, что 1 моль Na₂CO₃ реагирует с 1 моль Ba(OH)₂ и образует 1 моль BaCO₃ (бариевый карбонат) в качестве осадка.
Рассчитаем количество моль Na₂CO₃: Молярная масса Na₂CO₃: \[ \text{Na} = 23 \, \text{г/моль}, \, \text{C} = 12 \, \text{г/моль}, \, \text{O} = 16 \, \text{г/моль} \] \[ M(\text{Na₂CO₃}) = 2 \times 23 + 12 + 3 \times 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \, \text{г/моль} \]
Количество моль Na₂CO₃: \[ n = \frac{73,35 \, \text{г}}{106 \, \text{г/моль}} \approx 0,691 \, \text{моль} \]
Так как на каждый моль Na₂CO₃ получается 1 моль BaCO₃, то количество моль осадка BaCO₃ также составляет 0,691 моль.
Теперь рассчитаем массу BaCO₃: Молярная масса BaCO₃: \[ \text{Ba} = 137 \, \text{г/моль}, \, \text{C} = 12 \, \text{г/моль}, \, \text{O} = 16 \, \text{г/моль} \] \[ M(\text{BaCO₃}) = 137 + 12 + 3 \times 16 = 137 + 12 + 48 = 197 \, \text{г/моль} \]
Масса BaCO₃: \[ \text{Масса BaCO₃} = n \times M(\text{BaCO₃}) = 0,691 \, \text{моль} \times 197 \, \text{г/моль} \approx 136,5 \, \text{г} \]
Таким образом, масса полученного осадка BaCO₃ составит приблизительно 136,5 г.
