Массовые доли элементов в составе соли Х равны w(Na)=27,38%; w(C)=14,29%; W(O)=57,14%, остальное водород. Соль Х массой 29,4 г нагрели до полного прекращения выделения газа. Полученный газ (н.у) был полностью поглощен раствором гидроксида бария исходной массой 169,6г, содержащим 9% щелочи по массе. Найдите массовую долю растворенного вещества в конечном растворе.
1. Вычислим количество натрия (Na) в соли Х:
m(Na) = w(Na) * m(соли Х) = 27,38% * 29,4 г = 8,04 г
2. Вычислим количество углерода (C) в соли Х:
m(C) = w(C) * m(соли Х) = 14,29% * 29,4 г = 4,19 г
3. Вычислим количество кислорода (O) в соли Х:
m(O) = w(O) * m(соли Х) = 57,14% * 29,4 г = 16,79 г
4. Найдем массу водорода (H), вычитая массы натрия, углерода и кислорода из общей массы соли Х:
m(H) = m(соли Х) - m(Na) - m(C) - m(O) = 29,4 г - 8,04 г - 4,19 г - 16,79 г = 0,38 г
Теперь, когда мы знаем состав соли Х, мы можем рассчитать количество вещества соли Х (n(соли Х)) и количество вещества гидроксида бария (n(гидроксида бария)), используя молярные массы данных веществ.
M(Na) = 22,99 г/моль
M(C) = 12,01 г/моль
M(O) = 16 г/моль
M(H) = 1,01 г/моль
M(гидроксида бария) = 171,34 г/моль
5. Вычислим количество вещества натрия (Na) в соли Х:
n(Na) = m(Na) / M(Na) = 8,04 г / 22,99 г/моль = 0,35 моль
6. Вычислим количество вещества углерода (C) в соли Х:
n(C) = m(C) / M(C) = 4,19 г / 12,01 г/моль = 0,35 моль
7. Вычислим количество вещества кислорода (O) в соли Х:
n(O) = m(O) / M(O) = 16,79 г / 16 г/моль = 1,05 моль
8. Вычислим количество вещества водорода (H) в соли Х:
n(H) = m(H) / M(H) = 0,38 г / 1,01 г/моль = 0,38 моль
9. Вычислим количество вещества соли Х (n(соли Х)) как минимальное из полученных значений:
n(соли Х) = 0,35 моль (так как это минимальное значение)
10. Вычислим массу гидроксида бария (m(гидроксида бария)), которая была использована для поглощения газа:
m(гидроксида бария) = 169,6 г
11. Вычислим количество вещества гидроксида бария (n(гидроксида бария)) с помощью массы и молярной массы:
n(гидроксида бария) = m(гидроксида бария) / M(гидроксида бария) = 169,6 г / 171,34 г/моль = 0,99 моль
Теперь мы можем рассчитать концентрацию щелочи в растворе гидроксида бария.
12. Вычислим массу щелочи в растворе гидроксида бария:
m(щелочи) = 9% * m(гидроксида бария) = 9% * 169,6 г = 15,26 г
13. Вычислим количество вещества щелочи (n(щелочи)) с помощью массы щелочи и молярной массы:
M(щелочи) = M(H) + M(O)
n(щелочи) = m(щелочи) / M(щелочи) = 15,26 г / (1,01 г/моль + 16 г/моль) = 0,88 моль
Теперь мы можем рассчитать массовую долю растворенного вещества в конечном растворе.
14. Вычислим количество вещества растворенного вещества (n(растворенного вещества)) как разность между количеством вещества гидроксида бария и количеством вещества щелочи:
n(растворенного вещества) = n(гидроксида бария) - n(щелочи) = 0,99 моль - 0,88 моль = 0,11 моль
15. Вычислим массовую долю растворенного вещества (w(растворенного вещества)) по формуле:
w(растворенного вещества) = (n(растворенного вещества) * M(растворенного вещества) / m(конечного раствора)) * 100%
В данном случае растворенным веществом является щелочь (OH-) из гидроксида бария, и его молярная масса равна M(H) + M(O) = 1,01 г/моль + 16 г/моль = 17,01 г/моль
Теперь мы можем найти массовую долю растворенного вещества:
w(растворенного вещества) = (0,11 моль * 17,01 г/моль / m(конечного раствора)) * 100%
Так как в условии не указана масса конечного раствора, мы не можем вывести конкретное значение массовой доли растворенного вещества. Однако мы можем записать выражение для рассчета массовой доли растворенного вещества:
w(растворенного вещества) = (0,11 моль * 17,01 г/моль / m(конечного раствора)) * 100%