Номер 638, страница 142 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

638. В воде объемом 150 мл растворили тригидрат ацетата натрия массой 136 г. Определите массовую долю ацетата натрия в полученном растворе.

Дано:

$V(H_2O) = 150 \text{ мл}$

$m(CH_3COONa \cdot 3H_2O) = 136 \text{ г}$

Найти:

$w(CH_3COONa)$ - массовую долю ацетата натрия в полученном растворе.

Решение:

1. Для начала определим массу воды. Плотность воды принято считать равной 1 г/мл, следовательно, масса 150 мл воды составляет:

$m(H_2O) = V(H_2O) \cdot \rho(H_2O) = 150 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г/мл} = 150 \text{ г}$

2. Далее необходимо найти массу безводного ацетата натрия ($CH_3COONa$), который содержится в 136 г тригидрата ацетата натрия ($CH_3COONa \cdot 3H_2O$). Для этого рассчитаем молярные массы этих веществ.

Молярная масса безводного ацетата натрия ($CH_3COONa$):

$M(CH_3COONa) = 2 \cdot A_r(C) + 3 \cdot A_r(H) + 2 \cdot A_r(O) + A_r(Na) = 2 \cdot 12 + 3 \cdot 1 + 2 \cdot 16 + 23 = 82 \text{ г/моль}$

Молярная масса тригидрата ацетата натрия ($CH_3COONa \cdot 3H_2O$):

$M(CH_3COONa \cdot 3H_2O) = M(CH_3COONa) + 3 \cdot M(H_2O) = 82 \text{ г/моль} + 3 \cdot (2 \cdot 1 + 16) \text{ г/моль} = 82 + 3 \cdot 18 = 136 \text{ г/моль}$

3. Теперь найдем массу чистого ацетата натрия (растворенного вещества) в 136 г его кристаллогидрата. Можно составить пропорцию или рассчитать через массовую долю.

В 136 г тригидрата ($1 \text{ моль}$) содержится 82 г безводной соли ($1 \text{ моль}$).

Так как по условию было взято ровно 136 г тригидрата, то масса безводного ацетата натрия в нем равна 82 г.

$m(CH_3COONa) = 82 \text{ г}$

4. Определим общую массу полученного раствора. Она складывается из массы исходной воды и массы всего добавленного кристаллогидрата (поскольку и соль, и кристаллизационная вода переходят в раствор).

$m_{раствора} = m(H_2O) + m(CH_3COONa \cdot 3H_2O) = 150 \text{ г} + 136 \text{ г} = 286 \text{ г}$

5. Наконец, рассчитаем массовую долю ацетата натрия в полученном растворе по формуле:

$w(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})}$

$w(CH_3COONa) = \frac{m(CH_3COONa)}{m_{раствора}} = \frac{82 \text{ г}}{286 \text{ г}} \approx 0.2867$

Чтобы выразить ответ в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$w(CH_3COONa) \approx 0.2867 \cdot 100\% = 28.67\%$

Ответ: массовая доля ацетата натрия в полученном растворе составляет 28.67%.