Давайте разберёмся с задачей шаг за шагом.
Дано:
- Масса пятипроцентного раствора хлорида бария (BaCl₂) = 62,4 г
- Концентрация BaCl₂ = 5%
- Избыток раствора сульфата натрия (Na₂SO₄)
Ищем:
- Массу выпавшего осадка (в данном случае осадком будет сульфат бария (BaSO₄))
Шаг 1: Найдем массу хлорида бария в растворе
5% раствор означает, что на 100 г раствора приходится 5 г вещества. Теперь посчитаем, сколько BaCl₂ в 62,4 г раствора:
[
\text{Масса BaCl₂} = \frac{5 , \text{г}}{100 , \text{г}} \times 62,4 , \text{г} = 3,12 , \text{г}
]
Шаг 2: Найдем количество молей BaCl₂
Для этого нам нужно знать молярную массу BaCl₂. Она рассчитывается следующим образом:
- Молярная масса Ba = 137 г/моль
- Молярная масса Cl = 35,5 г/моль
- Молярная масса BaCl₂ = 137 + 2 × 35,5 = 137 + 71 = 208 г/моль
Теперь находим количество молей BaCl₂:
[
n(\text{BaCl₂}) = \frac{m(\text{BaCl₂})}{M(\text{BaCl₂})} = \frac{3,12 , \text{г}}{208 , \text{г/моль}} \approx 0,015 , \text{моль}
]
Шаг 3: Составим уравнение реакции
BaCl₂ реагирует с Na₂SO₄, образуя осадок BaSO₄ и NaCl. Уравнение реакции выглядит так:
[
\text{BaCl}_2 (aq) + \text{Na}_2\text{SO}_4 (aq) \rightarrow \text{BaSO}_4 (s) + 2 \text{NaCl} (aq)
]
Шаг 4: Найдём количество молей BaSO₄
Согласно уравнению реакции, 1 моль BaCl₂ дает 1 моль BaSO₄. Таким образом, количество молей BaSO₄ будет равно:
[
n(\text{BaSO}_4) = n(\text{BaCl}_2) = 0,015 , \text{моль}
]
Шаг 5: Найдем массу BaSO₄
Молярная масса BaSO₄:
- Молярная масса S = 32 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль
- Молярная масса BaSO₄ = 137 + 32 + 4 × 16 = 137 + 32 + 64 = 233 г/моль
Теперь можем посчитать массу BaSO₄:
[
m(\text{BaSO}_4) = n(\text{BaSO}_4) \times M(\text{BaSO}_4) = 0,015 , \text{моль} \times 233 , \text{г/моль} \approx 3,495 , \text{г}
]
Ответ
Масса выпавшего осадка сульфата бария (BaSO₄) составляет примерно 3,50 г.
