Какая масса 30% растворов сульфата калия и нитрата бария потребуется для получения 105 кг сульфата бария
Чтобы определить массу 30% растворов сульфата калия (K2SO4) и нитрата бария (Ba(NO3)2), необходимых для получения 105 кг сульфата бария (BaSO4), нам нужно использовать стехиометрические соотношения из уравнения химической реакции.
Реакция между сульфатом калия и нитратом бария протекает по уравнению:
\[ \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Ba(NO}_3)_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 + 2\text{KNO}_3 \]
Из уравнения видно, что 1 моль сульфата калия реагирует с 1 молем нитрата бария и образует 1 моль сульфата бария и 2 моля нитрата калия. Молекулярные массы веществ следующие:
- K2SO4 = 2(39) + 32 + 4(16) = 174 г/моль
- Ba(NO3)2 = 137 + 2(14 + 3(16)) = 261 г/моль
- BaSO4 = 137 + 32 + 4(16) = 233 г/моль
Теперь рассчитаем, сколько молей BaSO4 соответствует 105 кг:
Моли BaSO4 = масса / молекулярная масса Моли BaSO4 = 105 кг / 233 г/моль Моли BaSO4 = 105,000 г / 233 г/моль Моли BaSO4 ≈ 450.64 моль
Так как молярное соотношение между сульфатом калия и сульфатом бария 1:1, нам также понадобится 450.64 моль сульфата калия.
Теперь найдем массу сульфата калия:
Масса K2SO4 = моли K2SO4 × молекулярная масса K2SO4 Масса K2SO4 = 450.64 моль × 174 г/моль Масса K2SO4 ≈ 78,411.36 г Масса K2SO4 ≈ 78.41 кг
Поскольку нам нужен 30% раствор сульфата калия, мы можем найти общую массу этого раствора:
Общая масса раствора K2SO4 = масса K2SO4 / 0.30 Общая масса раствора K2SO4 = 78.41 кг / 0.30 Общая масса раствора K2SO4 ≈ 261.37 кг
Аналогично рассчитываем необходимую массу нитрата бария для 30% раствора.
Моли Ba(NO3)2 = 450.64 моль (так как молярное соотношение 1:1) Масса Ba(NO3)2 = моли Ba(NO3)2 × молекулярная масса Ba(NO3)2 Масса Ba(NO3)2 = 450.64 моль × 261 г/моль Масса Ba(NO3)2 ≈ 117,667.44 г Масса Ba(NO3)2 ≈ 117.67 кг
Общая масса 30% раствора Ba(NO3)2: Общая масса раствора Ba(NO3)2 = масса Ba(NO3)2 / 0.30 Общая масса раствора Ba(NO3)2 = 117.67 кг / 0.30 Общая масса раствора Ba(NO3)2 ≈ 392.23 кг
Таким образом, для получения 105 кг сульфата бария потребуется около 261.37 кг 30% раствора сульфата калия и около 392.23 кг 30% раствора нитрата бария.
