В химическую лабораторию привезли на исследование воду из нового открытого минерального источника. Для определения содержания сульфатов к 100 мл воды добавили раствор хлорида…
В химическую лабораторию привезли на исследование воду из нового открытого минерального источника. Для определения содержания сульфатов к 100 мл воды добавили раствор хлорида бария, затем отфильтровали образовавшийся осадок, промыли его, высушили, прокалили и взвесили. Масса осадка составила 69.9 мг. какая масса сульфатов содержится в 1 л минеральной воды? Составьте сокращённое ионное уравнение реакции, в результате которой образовался осадок.
Ответ и решение
Данные:
- Масса осадка BaSO4 = 69.9 mg = 0.0699 g
- Образование BaSO4 происходит из Ba2+ и SO4^2-: BaSO4(s) образуется по 1:1
- Найдём моларную массу BaSO4:
- M(BaSO4) ≈ 233.39 g/mol
- Определим число молей осадка:
- n(BaSO4) = m / M = 0.0699 g / 233.39 g/mol ≈ 2.995×10^-4 mol
Так как реакция идёт 1:1, в 100 мл воды содержалось столько же моль SO4^2- (примерно 2.995×10^-4 mol).
Масса содержащихся сульфатов в 0.100 L:
- M(SO4^2-) ≈ 96.06 g/mol
- m(SO4^2-) в 0.100 L = n × M(SO4^2-) ≈ 2.995×10^-4 mol × 96.06 g/mol ≈ 0.02877 g ≈ 28.8 mg
- В 1 литре воды содержится в 10 раз больше:
- m(SO4^2-) в 1 L ≈ 28.8 mg × 10 ≈ 288 mg ≈ 0.288 g
Ответ: в 1 л минеральной воды содержится примерно 0.288 г сульфатов (то есть около 288 mg).
Сокращённое ионное уравнение реакции: Ba2+ (aq) + SO4^2− (aq) → BaSO4 (s)
Примечания:
- Предполагается, что осадок образуется исключительно из BaSO4 и все ионы SO4^2− выпадают в осадок.
- Хлорид бария здесь выступает лишь источником Ba2+, хлоридные ионы — ионы-спецеры.
