Дано:
1. Объем первого раствора (нитрат бария) = 250 мл = 0,25 л
Масса нитрата бария = 13,5 г
2. Объем второго раствора (сульфат натрия) = 250 мл = 0,25 л
Масса сульфата натрия = 14,2 г
Найти:
1. Массу осадка
2. Молярные концентрации веществ в растворе после отделения осадка
Решение:
1. Рассчитаем количество молей нитрата бария и сульфата натрия:
n(Ba(NO3)2) = m / M = 13,5 г / (137,3 + 3*16 + 2*14) г/моль ≈ 0,042 моль
n(Na2SO4) = m / M = 14,2 г / (2*23 + 32 + 4*16) г/моль ≈ 0,05 моль
2. Так как Ba(NO3)2 и Na2SO4 реагируют по уравнению:
Ba(NO3)2 + Na2SO4 -> BaSO4↓ + 2NaNO3
3. Осадок, который выпадет, - это сульфат бария (BaSO4).
Теоретически полученная масса осадка равна меньшему количеству продукта, которое могло бы получиться из реагентов.
4. Найдем массу осадка (BaSO4):
Масса осадка = мин(n(Ba(NO3)2), n(Na2SO4)) * M(BaSO4)
M(BaSO4) = 137,3 + 32 + 4*16 = 233,3 г/моль
Минимальное количество осадка = min(0,042 моль, 0,05 моль) = 0,042 моль
Масса осадка = 0,042 моль * 233,3 г/моль ≈ 9,8 г
5. Рассчитаем концентрации веществ в растворе после отделения осадка:
- Молярная концентрация нитрата бария:
c(Ba(NO3)2) = n(Ba(NO3)2) / Vобщ = 0,042 моль / 0,5 л = 0,084 М
- Молярная концентрация сульфата натрия:
c(Na2SO4) = n(Na2SO4) / Vобщ = 0,05 моль / 0,5 л = 0,1 М
- Молярная концентрация NaNO3 не изменится, т.к. она остается в растворе.
Ответ:
1. Масса осадка (BaSO4) составляет около 9,8 г.
2. Молярные концентрации веществ в растворе после отделения осадка:
- [Ba(NO3)2] = 0,084 М
- [Na2SO4] = 0,1 М