Для решения задачи нам нужно рассмотреть реакцию между хлоридом бария и сульфатом натрия, а затем вычислить массу осадка, образующегося в результате этой реакции.
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Хлорид бария (\( \text{BaCl}_2 \)) и сульфат натрия (\( \text{Na}_2\text{SO}_4 \)) реагируют следующим образом:
\[ \text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{NaCl} \]
В данной реакции образуется осадок бария сульфата (\( \text{BaSO}_4 \)), который нерастворим в воде.
Шаг 2: Определить количество вещества хлорида бария
Дано:
- Масса раствора хлорида бария = 350 г
- Концентрация раствора = 15%
Сначала нам нужно узнать массу самого хлорида бария в 350 г раствора.
Для этого воспользуемся формулой:
\[ \text{Масса BaCl}_2 = \text{масса раствора} \times \frac{\text{процентная концентрация}}{100} = 350 \, \text{г} \times \frac{15}{100} = 52.5 \, \text{г} \]
Шаг 3: Найти количество вещества хлорида бария
Теперь находим количество вещества хлорида бария. Молярная масса \( \text{BaCl}_2 \) составляет:
- Масса бария (Ba) = 137 г/моль
- Масса хлора (Cl) = 35.5 г/моль, и поскольку в формуле два атома хлора, то \( 2 \times 35.5 = 71 \, \text{г/моль} \)
- Итого: \( 137 + 71 = 208 \, \text{г/моль} \)
Теперь можем найти количество вещества:
\[ n(\text{BaCl}_2) = \frac{m(\text{BaCl}_2)}{M(\text{BaCl}_2)} = \frac{52.5 \, \text{г}}{208 \, \text{г/моль}} \approx 0.252 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Определить, сколько сульфата натрия необходимо для реакции
Согласно уравнению реакции, на 1 моль \( \text{BaCl}_2 \) требуется 1 моль \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \). Таким образом, нам потребуется 0.252 моль \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \).
Шаг 5: Найти массу бария сульфата
Теперь находим, сколько \( \text{BaSO}_4 \) образуется. Молярная масса \( \text{BaSO}_4 \):
- Масса бария (Ba) = 137 г/моль
- Масса серы (S) = 32 г/моль
- Масса кислорода (O) = 16 г/моль, и поскольку кислорода четыре атома, то \( 4 \times 16 = 64 \, \text{г/моль} \)
- Итого: \( 137 + 32 + 64 = 233 \, \text{г/моль} \)
Теперь находим массу образовавшегося осадка:
\[ m(\text{BaSO}_4) = n(\text{BaSO}_4) \times M(\text{BaSO}_4) = 0.252 \, \text{моль} \times 233 \, \text{г/моль} \approx 58.706 \, \text{г} \]
Шаг 6: Округлим до нужной точности
Окончательная масса осадка бария сульфата:
\[ m(\text{BaSO}_4) \approx 58.7 \, \text{г} \]
Таким образом, при взаимодействии 350 г 15% раствора хлорида бария с раствором сульфата натрия получится примерно 58.7 г осадка бария сульфата.