Номер 532, страница 100 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

532. Составьте уравнение электролитической диссоциации карбоната натрия в водном растворе. Рассчитайте, какое суммарное химическое количество ионов образуется при диссоциации этой соли массой 20,2 г в водном растворе.

Составьте уравнение электролитической диссоциации карбоната натрия в водном растворе.

Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) – это соль, образованная сильным основанием ($NaOH$) и слабой угольной кислотой ($H_2CO_3$). В водном растворе он является сильным электролитом и диссоциирует на ионы практически полностью. При диссоциации одна формульная единица карбоната натрия распадается на два катиона натрия ($Na^+$) и один карбонат-анион ($CO_3^{2-}$).

Ответ: $Na_2CO_3 \xrightarrow{H_2O} 2Na^+ + CO_3^{2-}$.

Рассчитайте, какое суммарное химическое количество ионов образуется при диссоциации этой соли массой 20,2 г в водном растворе.

Дано:

$m(Na_2CO_3) = 20,2 \text{ г}$

Найти:

$n_{ионов}$ - ?

Решение:

1. Сначала рассчитаем молярную массу карбоната натрия ($Na_2CO_3$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева (округляем до целых): $Ar(Na) = 23$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

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

2. Затем найдем химическое количество (число моль) карбоната натрия в образце массой 20,2 г по формуле $n = m/M$.

$$ n(Na_2CO_3) = \frac{m(Na_2CO_3)}{M(Na_2CO_3)} = \frac{20,2 \text{ г}}{106 \text{ г/моль}} \approx 0,19057 \text{ моль} $$

3. Согласно уравнению диссоциации, которое мы составили в первой части ($Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}$), из 1 моль карбоната натрия образуется 2 моль катионов натрия и 1 моль карбонат-анионов. Таким образом, общее (суммарное) количество ионов, образующихся из 1 моль соли, равно $2 + 1 = 3$ моль.

4. Зная химическое количество исходной соли, мы можем найти суммарное химическое количество образовавшихся ионов.

$$ n_{ионов} = 3 \cdot n(Na_2CO_3) = 3 \cdot 0,19057 \text{ моль} \approx 0,5717 \text{ моль} $$

Округлим результат до трех значащих цифр, так как масса в условии задачи ($20,2$ г) указана с такой же точностью.

$$ n_{ионов} \approx 0,572 \text{ моль} $$

Ответ: $0,572$ моль.