Номер 638, страница 107 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

638. Рассчитайте массу $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$, которая необходима для приготовления раствора массой 240 г с массовой долей карбоната натрия 6,34 %.

Дано:

$m_{раствора} = 240 \text{ г}$

$\omega(Na_2CO_3) = 6,34 \% = 0,0634$

Найти:

$m(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O)$ - ?

Решение:

1. Сначала определим массу безводного карбоната натрия ($Na_2CO_3$), которая требуется для приготовления раствора заданной концентрации. Масса растворенного вещества находится по формуле:

$m_{вещества} = \omega_{вещества} \cdot m_{раствора}$

Подставим данные из условия задачи:

$m(Na_2CO_3) = 0,0634 \cdot 240 \text{ г} = 15,216 \text{ г}$

2. Эта масса безводной соли $Na_2CO_3$ будет получена при растворении кристаллогидрата $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$. Чтобы найти массу кристаллогидрата, необходимо рассчитать молярные массы безводной соли и кристаллогидрата.

Используем относительные атомные массы: $Ar(Na) = 23$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Молярная масса карбоната натрия ($Na_2CO_3$):

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль}$

Молярная масса кристаллогидрата ($Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$):

$M(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = M(Na_2CO_3) + 10 \cdot M(H_2O) = 106 + 10 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 106 + 180 = 286 \text{ г/моль}$

3. Теперь мы можем найти массу кристаллогидрата, которая содержит 15,216 г безводной соли. Для этого составим пропорцию, зная, что в 286 г кристаллогидрата содержится 106 г безводной соли:

В $286 \text{ г } Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ содержится $106 \text{ г } Na_2CO_3$.

В $x \text{ г } Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ содержится $15,216 \text{ г } Na_2CO_3$.

Отсюда находим $x$:

$x = m(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = \frac{15,216 \text{ г} \cdot 286 \text{ г/моль}}{106 \text{ г/моль}} \approx 41,04 \text{ г}$

Ответ: масса $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$, необходимая для приготовления раствора, составляет 41,04 г.