Номер 123, страница 34 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

123. Определите химическое количество ионов $Na^+$ в растворе, содержащем сульфат натрия массой 18,3 кг.

Дано:

$m(\text{Na}_2\text{SO}_4) = 18,3 \text{ кг}$

$m(\text{Na}_2\text{SO}_4) = 18300 \text{ г}$

Найти:

$n(\text{Na}^+) - ?$

Решение:

1. Первым шагом определим молярную массу сульфата натрия ($\text{Na}_2\text{SO}_4$). Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов Д.И. Менделеева. Относительные атомные массы элементов, округленные до целых, составляют:

$A_r(\text{Na}) = 23$

$A_r(\text{S}) = 32$

$A_r(\text{O}) = 16$

Молярная масса сульфата натрия будет равна:

$M(\text{Na}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot A_r(\text{Na}) + A_r(\text{S}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 46 + 32 + 64 = 142 \text{ г/моль}$.

2. Далее найдем химическое количество (количество вещества) сульфата натрия в растворе. Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$, где m — масса вещества, а M — его молярная масса. Массу необходимо использовать в граммах.

$n(\text{Na}_2\text{SO}_4) = \frac{m(\text{Na}_2\text{SO}_4)}{M(\text{Na}_2\text{SO}_4)} = \frac{18300 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} \approx 128,873 \text{ моль}$.

3. Сульфат натрия является солью, образованной сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (H₂SO₄), поэтому в водном растворе он полностью диссоциирует на ионы. Запишем уравнение электролитической диссоциации:

$\text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{SO}_4^{2-}$

4. Из уравнения диссоциации видно, что из одной формульной единицы $\text{Na}_2\text{SO}_4$ образуется два иона натрия $\text{Na}^+$. Следовательно, химическое количество ионов натрия будет в два раза больше, чем химическое количество сульфата натрия:

$n(\text{Na}^+) = 2 \cdot n(\text{Na}_2\text{SO}_4)$

5. Теперь можно вычислить химическое количество ионов натрия:

$n(\text{Na}^+) = 2 \cdot 128,873 \text{ моль} \approx 257,746 \text{ моль}$.

6. В исходных данных масса указана с тремя значащими цифрами (18,3). Поэтому ответ следует округлить до трех значащих цифр.

$n(\text{Na}^+) \approx 258 \text{ моль}$.

Ответ: химическое количество ионов $\text{Na}^+$ в растворе составляет 258 моль.