Растворимость карбоната натрия при 20 ∘ ∘ С составляет 21,8 г, а при 40 ∘ ∘ С - 48,8 г. Вычислите массу кристаллической соды (Na2SO3 ⋅ ⋅ 10H2O), которая выпадет в осадок при…

Давайте разберемся с задачей пошагово и подробно.

Дано:

• Растворимость карбоната натрия (Na₂SO₃·10H₂O) при 20°C — 21,8 г на 100 г воды.
• Растворимость при 40°C — 48,8 г на 100 г воды.
• Масса раствора при 40°C — 200 г — насыщенный.

Задача: Насколько превратится в осадок Na₂SO₃·10H₂O при охлаждении этого раствора до 20°C? Нужно найти массу кристаллической соды, которая выпадет в осадок.

Шаг 1. Определим количество растворенного вещества при 40°C

• Поскольку раствор насыщен при 40°C, в нем максимально possible растворимого вещества — 48,8 г на 100 г воды.
• В нашем случае масса раствора — 200 г, и он насыщен.

Нужно найти массу воды в этом растворе.

Обозначим:

• m_раствора = 200 г — масса раствора
• m_воды — масса воды в растворе

Общее: \[ m_{раствора} = m_{воды} + m_{раств. вещества} \]

Но так как раствор насыщен: \[ m_{раств. вещества} = \frac{48,8\, г}{100\, г воды} \times m_{воды} \]

Выразим это: \[ m_{раств. вещества} = 0,488 \times m_{воды} \]

Также: \[ m_{раствора} = m_{воды} + m_{раств. вещества} \] Подставим: \[ 200 = m_{воды} + 0,488 \times m_{воды} \] \[ 200 = m_{воды} (1 + 0,488) \] \[ 200 = 1,488 \times m_{воды} \] \[ m_{воды} = \frac{200}{1,488} \approx 134,38\, г \]

Масса растворенного вещества: \[ m_{раств. вещества} = 0,488 \times 134,38 \approx 65,6\, г \]

Шаг 2. Рассчитаем массу растворенного вещества при 20°C

При 20°C растворимость — 21,8 г на 100 г воды.

Масса растворенного вещества при 20°C: \[ m_{20°C} = 0,218 \times 134,38 \approx 29,3\, г \]

Шаг 3. Найдем массу осадка

• В начале при 40°C в растворе было ~65,6 г вещества.
• После охлаждения до 20°C в растворе остается только 29,3 г вещества.
• Значит, часть вещества, которая выпадет в осадок: \[ m_{осадка} = 65,6\, г - 29,3\, г = 36,3\, г \]

Ответ: при охлаждении 200 г насыщенного раствора при 40°C до 20°C выпадет в осадок около 36,3 г Na₂SO₃·10H₂O.

Итог:

Масса кристаллической соды (Na₂SO₃·10H₂O), которая выпадет в осадок — примерно 36,3 г.

Если потребуется — объясню подробнее!