Дано:
Объем раствора хлорида бария: 100 мл
Концентрация раствора хлорида бария: 16%
Плотность раствора хлорида бария: 1,156 г/см³
Концентрация раствора сульфата натрия: 0,5 н.
Найти:
Количество миллилитров 0,5 н. раствора сульфата натрия, необходимое для полного осаждения сульфат-иона.
Решение:
Сначала найдем количество вещества в 100 мл раствора хлорида бария:
Масса BaCl2 = объем * плотность * концентрация
Масса BaCl2 = 100 мл * 1,156 г/мл * 16% = 18,496 г
Мольная масса BaCl2 = 137,33 г/моль
Количество вещества BaCl2:
n(BaCl2) = m(BaCl2) / M(BaCl2) = 18,496 г / 137,33 г/моль ≈ 0,135 моль
Согласно уравнению реакции, для полного осаждения сульфата натрия требуется столько же молей SO4^2- и Na^+.
Таким образом, количество миллилитров 0,5 н. раствора сульфата натрия можно рассчитать по количеству молей BaCl2:
n(Na2SO4) = n(BaCl2)
m(Na2SO4) = n(Na2SO4) * M(Na2SO4) = 0,135 моль * (22,99 г/моль + 32,06 г/моль + 4 * 16 г/моль) = 49,86 г
Теперь рассчитаем объем 0,5 н. раствора сульфата натрия, содержащего 49,86 г Na2SO4:
Объем = масса / (концентрация * мольную массу) = 49,86 г / (0,5 моль/л * 142,04 г/моль) ≈ 0,7 л = 700 мл
Ответ:
Необходимо добавить приблизительно 700 мл 0,5 н. раствора сульфата натрия, чтобы полностью осадить сульфат-ион.