Вычислить какая масса сульфата бария выпадет в осадок при сливании растворов, содержащих 5,22 г нитрата бария и 5 г сульфата калия

Давайте решим задачу по химии, подробно объясняя каждый шаг.

Задача:
Вычислить, какая масса сульфата бария (BaSO₄) выпадет в осадок при сливании растворов, содержащих 5,22 г нитрата бария (Ba(NO₃)₂) и 5 г сульфата калия (K₂SO₄).

Шаг 1. Записать уравнение реакции

При реакции нитрата бария с сульфатом калия образуется сульфат бария и нитрат калия:

\[ \text{Ba(NO}_3)_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{KNO}_3 \]

Из уравнения видно, что:

• 1 моля Ba(NO₃)₂ реагирует с 1 молём K₂SO₄, образуя 1 моль BaSO₄.

Шаг 2. Определить молярные массы веществ

• Молярная масса Ba(NO₃)₂: \[ M_{Ba(NO_3)_2} = 137 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 137 + 2 \times (14 + 48) = 137 + 2 \times 62 = 137 + 124 = 261\, \text{г/моль} \]
• Молярная масса K₂SO₄: \[ M_{K_2SO_4} = 2 \times 39 + 32 + 4 \times 16 = 78 + 32 + 64 = 174\, \text{г/моль} \]
• Молярная масса BaSO₄: \[ M_{BaSO_4} = 137 + 32 + 4 \times 16 = 137 + 32 + 64 = 233\, \text{г/моль} \]

Шаг 3. Найти количество веществ в реакциях

а) Молярное количество нитрата бария:

\[ n_{Ba(NO_3)_2} = \frac{m_{Ba(NO_3)_2}}{M_{Ba(NO_3)_2}} = \frac{5,22\, \text{г}}{261\, \text{г/моль}} \approx 0,02\, \text{моль} \]

б) Молярное количество сульфата калия:

\[ n_{K_2SO_4} = \frac{m_{K_2SO_4}}{M_{K_2SO_4}} = \frac{5\, \text{г}}{174\, \text{г/моль}} \approx 0,0287\, \text{моль} \]

Шаг 4. Определить ограничивающий реагент

• Реакция идет по 1:1.

• У нас есть:

  • 0,02 моль Ba(NO₃)₂
  • 0,0287 моль K₂SO₄

• Так как реакция требует равное число молей обеих веществ, лимитирующим реагентом будет тот, у которого меньшее число молей.

Это — нитрат бария (0,02 моль).

Следовательно, вся нитрат бария полностью прореагирует, а из сульфата калия останется избыточное количество.

Шаг 5. Расчет массы осадка BaSO₄

• Количество образовавшегося сульфата бария равно количеству нитрата бария:

\[ n_{BaSO_4} = n_{Ba(NO_3)_2} = 0,02\, \text{моль} \]

• Масса осадка:

\[ m_{BaSO_4} = n_{BaSO_4} \times M_{BaSO_4} = 0,02 \times 233\, \text{г/моль} = 4,66\, \text{г} \]

Ответ:

Масса выпавшего осадка сульфата бария составляет приблизительно 4,66 грамм.

Если есть вопросы или нужно подробнее объяснить какой-то этап, спрашивайте!