Найди объём раствора с плотностью 1,254 г/мл и массовой долей гидроксида натрия равной 22% которые потребуется для растворения 12 г оксида цинка

Для решения данной задачи, начнём с того, что нам нужно определить, сколько раствора с заданной плотностью и массовой долей нам потребуется для растворения 12 г оксида цинка (ZnO).

Шаг 1: Находим количество гидроксида натрия (NaOH), необходимое для реакции

Сначала запишем уравнение реакции между оксидом цинка и гидроксидом натрия:

\[ \text{ZnO} + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{Zn(OH)}_4 \]

Из уравнения видно, что 1 моль ZnO реагирует с 2 молями NaOH.

Шаг 2: Находим количество оксида цинка в моль

Находим молекулярную массу ZnO:

• Zn (цинк) = 65,38 г/моль
• O (кислород) = 16,00 г/моль

Молекулярная масса ZnO = 65,38 + 16,00 = 81,38 г/моль.

Теперь найдем количество молей ZnO в 12 г:

\[ n_{ZnO} = \frac{m_{ZnO}}{M_{ZnO}} = \frac{12 \, \text{г}}{81,38 \, \text{г/моль}} \approx 0,147 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Находим количество потребного NaOH в моль

Так как на 1 моль ZnO требуется 2 моля NaOH, то количество NaOH:

\[ n_{NaOH} = 2 \cdot n_{ZnO} = 2 \cdot 0,147 \approx 0,294 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Находим массу NaOH

Теперь рассчитаем массу NaOH, зная его молекулярную массу:

• Na (натрий) = 22,99 г/моль
• O (кислород) = 16,00 г/моль
• H (водород) = 1,01 г/моль

Молекулярная масса NaOH = 22,99 + 16,00 + 1,01 = 40,00 г/моль.

Теперь вычислим массу NaOH:

\[ m_{NaOH} = n_{NaOH} \cdot M_{NaOH} = 0,294 \, \text{моль} \cdot 40,00 \, \text{г/моль} \approx 11,76 \, \text{г} \]

Шаг 5: Находим массу раствора

При массовой доле NaOH 22%, это означает, что в 100 г раствора содержится 22 г NaOH. Чтобы найти массу раствора, которая содержит 11,76 г NaOH, используем пропорцию:

\[ \text{масса раствора (m)} = \frac{\text{масса NaOH}}{\text{массовая доля}} = \frac{11,76 \, \text{г}}{0,22} \approx 53,45 \, \text{г} \]

Шаг 6: Находим объём раствора

Теперь, зная массу раствора, можем найти его объём, используя плотность:

\[ \text{Плотность} = \frac{\text{маса}}{\text{объём}} \]

Переписываем формулу для нахождения объёма:

\[ \text{объём} = \frac{\text{маса}}{\text{плотность}} = \frac{53,45 \, \text{г}}{1,254 \, \text{г/мл}} \approx 42,6 \, \text{мл} \]

Ответ

Для растворения 12 г оксида цинка потребуется приблизительно 42,6 мл раствора с плотностью 1,254 г/мл и массовой долей гидроксида натрия 22%.