Номер 685, страница 114 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

685. В растворе содержатся ионы меди, натрия и хлора. Химические количества ионов $ \text{Cu}^{2+} $ и $ \text{Cl}^{-} $ соответственно равны 0,10 и 0,30 моль. Рассчитайте химическое количество катионов натрия в растворе.

Дано:

Химическое количество ионов меди $n(Cu^{2+}) = 0,10 \text{ моль}$

Химическое количество ионов хлора $n(Cl^{-}) = 0,30 \text{ моль}$

Найти:

Химическое количество катионов натрия $n(Na^{+})$ - ?

Решение:

Любой раствор является электронейтральным. Это означает, что суммарный заряд всех положительно заряженных ионов (катионов) в растворе равен по модулю суммарному заряду всех отрицательно заряженных ионов (анионов).

В рассматриваемом растворе присутствуют следующие ионы: катионы меди $Cu^{2+}$, катионы натрия $Na^{+}$ и анионы хлора $Cl^{-}$.

Суммарный положительный заряд $q_{+}$ создается катионами меди и натрия. Он равен сумме произведений химического количества каждого катиона на его заряд:

$q_{+} = 2 \cdot n(Cu^{2+}) + 1 \cdot n(Na^{+})$

Суммарный отрицательный заряд $q_{-}$ создается анионами хлора. Его модуль равен:

$|q_{-}| = 1 \cdot n(Cl^{-})$

Согласно закону электронейтральности раствора, $q_{+} = |q_{-}|$. Составим уравнение:

$2 \cdot n(Cu^{2+}) + n(Na^{+}) = n(Cl^{-})$

Подставим в это уравнение известные значения из условия задачи:

$2 \cdot 0,10 \text{ моль} + n(Na^{+}) = 0,30 \text{ моль}$

$0,20 \text{ моль} + n(Na^{+}) = 0,30 \text{ моль}$

Выразим из полученного уравнения искомое химическое количество катионов натрия:

$n(Na^{+}) = 0,30 \text{ моль} - 0,20 \text{ моль}$

$n(Na^{+}) = 0,10 \text{ моль}$

Ответ: химическое количество катионов натрия в растворе равно 0,10 моль.