Давайте подробно разберем задачу и решим ее пошагово.
Дано:
- Масса исходного раствора карбоната калия \(m_{K_2CO_3} = 250\,г\)
- Масса осадка (соли магния) \(m_{осадка} = 16,8\,г\)
- Реакция прекращается после полного осаждения магния, то есть весь магний выпадает.
Шаг 1. Записать уравнение реакции
Рассматриваем взаимодействие карбоната калия с нитратом магния:
\[ K_2CO_3 + Mg(NO_3)_2 \rightarrow MgCO_3 (осадок) + 2 KNO_3 \]
Шаг 2. Определить, какой осадок образовался
Осадок — карбонат магния \(MgCO_3\).
Молярная масса:
- \(Mg = 24,3\,г/моль\)
- \(C = 12,0\,г/моль\)
- \(O = 16,0\,г/моль\)
Молярная масса \(MgCO_3 = 24,3 + 12,0 + 3 \times 16,0 = 84,3\,г/моль\).
Шаг 3. Размер осадка и количество вещества \(MgCO_3\)
Количество вещества фактически выпавшего осадка:
\[ n_{MgCO_3} = \frac{m_{осадка}}{M_{MgCO_3}} = \frac{16,8\,г}{84,3\,г/моль} \approx 0,199\,моль \]
Шаг 4. Определить количество реагентов
Из уравнения реакции видно, что соотношение между карбонатом калия и магния — 1:1.
Следовательно,
\[ n_{K_2CO_3} = n_{MgCO_3} \approx 0,199\,моль \]
Молярная масса карбоната калия \(K_2CO_3\):
\[ K_2CO_3 = 2 \times 39,1 + 12,0 + 3 \times 16,0 = 138,2\,г/моль \]
Масса карбоната калия в исходном растворе:
\[ m_{K_2CO_3} = n_{K_2CO_3} \times M_{K_2CO_3} \approx 0,199 \times 138,2 \approx 27,5\,г \]
Шаг 5. Вычислить массовую долю карбоната калия в растворе
Массовая доля — отношение массы карбоната калия к массе исходного раствора:
\[ w_{K_2CO_3} = \frac{m_{K_2CO_3}}{m_{раствора}} \times 100\% \]
Подставляем значения:
\[ w_{K_2CO_3} = \frac{27,5\,г}{250\,г} \times 100\% \approx 11,0\% \]
Итог:
Уравнение реакции:
\[ K_2CO_3 + Mg(NO_3)_2 \rightarrow MgCO_3 (осадок) + 2 KNO_3 \]
Массовая доля карбоната калия в исходном растворе:
\[ \boxed{11,0\%} \]
Если есть еще вопросы — обращайтесь!