Давайте решим задачу поэтапно.
Дано:
- Масса образца (\mathrm{BaCl_2}) — 4,6 г
- Масса осадка (\mathrm{BaSO_4}) — 4,66 г
Задача:
Определить массу примесей в исходном образце.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
При реакции бромид-бария с сульфатом натрия образуется сульфат-барий:
[
\mathrm{BaCl_2} + \mathrm{Na_2SO_4} \rightarrow \mathrm{BaSO_4} \downarrow + 2\mathrm{NaCl}
]
Примеси могут быть в виде других веществ, входящих в состав исходного образца.
Шаг 2. Найдём число молей (\mathrm{BaSO_4})
Молярная масса (\mathrm{BaSO_4}):
[
M_{BaSO_4} = 137 + 32 + (4 \times 16) = 137 + 32 + 64 = 233, \mathrm{г/моль}
]
Масса осадка:
[
m_{BaSO_4} = 4,66, \text{г}
]
Количество молн:
[
n_{BaSO_4} = \frac{m_{BaSO_4}}{M_{BaSO_4}} = \frac{4,66}{233} \approx 0,02, \text{моль}
]
Шаг 3. Определим количество бромида-бария в исходном растворе
Из уравнения реакции, 1 моль (\mathrm{BaCl_2}) даёт 1 моль (\mathrm{BaSO_4}), следовательно:
[
n_{BaCl_2} = n_{BaSO_4} \approx 0,02, \text{моль}
]
Масса (\mathrm{BaCl_2}), использованная для образования этого осадка:
Молярная масса (\mathrm{BaCl_2}):
[
M_{BaCl_2} = 137 + 2 \times 35,5 = 137 + 71 = 208, \text{г/моль}
]
Масса, обусловленная только чистым (\mathrm{BaCl_2}):
[
m_{чистого,BaCl_2} = n_{BaCl_2} \times M_{BaCl_2} = 0,02 \times 208 = 4,16, \text{г}
]
Шаг 4. Вычислим массу примесей
Исходный образец — 4,6 г, а по реакции было использовано 4,16 г чистого (\mathrm{BaCl_2}). Разница показывает наличие примесей:
[
m_{примесей} = 4,6 - 4,16 = 0,44, \text{г}
]
Ответ:
Масса примесей, содержащихся в 4,6 г бромида-бария, составляет 0,44 г.
