150 мл 10%-й азотной кислоты плотностью 1,05 г/мл прилили к 200 г 5%-ого раствора карбоната калия. Вычислите количество вещества и массу образовавшейся соли.

Решение:

Дано:

• Объем азотной кислоты, V₁ = 150 мл
• Концентрация азотной кислоты, С₁ = 10%
• Плотность азотной кислоты, ρ = 1,05 г/мл
• Масса раствора карбоната калия, m₂ = 200 г
• Концентрация раствора карбоната калия, С₂ = 5%

1. Вычисление количества вещества азотной кислоты (HNO₃) в данном объеме:

Сначала найдем массу азотной кислоты в данном объеме:

Масса = объем * плотность Масса HNO₃ = 150 мл * 1,05 г/мл = 157,5 г

Теперь переведем массу кислоты в количество вещества, зная молярную массу азотной кислоты HNO₃:

Молярная масса HNO₃ = 1(H) + 14(N) + 3(O) = 63 г/моль

Количество вещества HNO₃ = масса HNO₃ / молярная масса HNO₃ Количество вещества HNO₃ = 157,5 г / 63 г/моль ≈ 2,5 моль

Таким образом, количество вещества азотной кислоты равно примерно 2,5 моль.

2. Расчет массы образовавшейся соли (карбоната калия, K₂CO₃):

Для этого используем уравнение реакции между азотной кислотой и карбонатом калия:

2HNO₃ + K₂CO₃ → 2KNO₃ + H₂O + CO₂

Из уравнения видно, что каждые 2 моля азотной кислоты соответствуют 1 моли карбоната калия. Поскольку количество азотной кислоты равно 2,5 моля, то количество карбоната калия будет:

Количество вещества K₂CO₃ = 2,5 моль / 2 ≈ 1,25 моль

Теперь найдем массу K₂CO₃, зная его молярную массу:

Молярная масса K₂CO₃ = 2(K) + 1(C) + 3(O) = 138 г/моль

Масса K₂CO₃ = количество вещества K₂CO₃ * молярная масса K₂CO₃ Масса K₂CO₃ = 1,25 моль * 138 г/моль = 172,5 г

Таким образом, масса образовавшейся соли (карбоната калия) составляет примерно 172,5 г.

Итак, мы вычислили количество вещества азотной кислоты и массу образовавшейся соли в результате заданной реакции.