Через 100 мл раствора гидроксида натрия с плотностью 1,1 г/мл пропустили 4,928 л оксида углерода(IV) (н.у.), в результате чего образовалось 22,88 г смеси двух солей.
Определить массовые доли веществ в полученном растворе.
ответ. ω(NaHCO3) = 1,4 %; ω(Na2СO3) = 17,7 %.
Масса раствора гидроксида натрия = плотность x объем
Масса раствора гидроксида натрия = 1,1 г/мл x 100 мл = 110 г
Затем, определим количество вещества оксида углерода (IV) в молях.
Объем оксида углерода (IV) = 4,928 л
Используем уравнение состояния газов в нормальных условиях (н.у.), которое гласит:
V = n x Vm
где V - объем газа, n - количество вещества в молях, Vm - молярный объем (Vm = 22,4 л/моль в н.у.)
Таким образом, получим:
n = V / Vm
n = 4,928 л / 22,4 л/моль ≈ 0,22 моль
Затем, найдем массу смеси двух солей, образовавшейся в результате реакции.
Масса смеси двух солей = 22,88 г
Теперь, определим массы веществ в растворе. Пусть масса гидроксида натрия будет m1, а масса оксида углерода (IV) будет m2.
m1 + m2 = 110 г (1)
m1 / m2 = 1,4 / 17,7 (2)
Решим систему уравнений.
Из уравнения (2) найдем m1:
m1 = (1,4 / 17,7) x m2
Подставим это значение m1 в уравнение (1):
(1,4 / 17,7) x m2 + m2 = 110 г
(1,4 + 17,7) x m2 = 110 г
(19,1) x m2 = 110 г
m2 = 110 г / 19,1 ≈ 5,76 г
Теперь найдем m1:
m1 = (1,4 / 17,7) x 5,76 г ≈ 0,45 г
Таким образом, мы получили массы веществ в растворе: m1 ≈ 0,45 г и m2 ≈ 5,76 г.
Наконец, определим массовые доли веществ в полученном растворе.
массовая доля гидроксида натрия (NaHCO3) = m1 / (m1 + m2) x 100%
массовая доля гидроксида натрия (NaHCO3) = 0,45 г / (0,45 г + 5,76 г) x 100% ≈ 1,4%
массовая доля карбоната натрия (Na2СO3) = m2 / (m1 + m2) x 100%
массовая доля карбоната натрия (Na2СO3) = 5,76 г / (0,45 г + 5,76 г) x 100% ≈ 17,7%
Таким образом, массовые доли веществ в полученном растворе составляют примерно 1,4% для гидроксида натрия (NaHCO3) и 17,7% для карбоната натрия (Na2СO3).