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.