Дано:
Массовая доля натрия в кристаллогидрате Na2CO3 · хH2O = 16,07 %.
Молярная масса натрия (Na) = 22,99 г/моль
Молярная масса углерода (C) = 12,01 г/моль
Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль
Найти:
Число молекул воды (х), которое приходится на одну формульную единицу карбоната натрия в этом кристаллогидрате.
Решение:
1. Сначала найдем молярную массу безводного карбоната натрия Na2CO3:
- Молярная масса Na2 = 2 * 22,99 = 45,98 г/моль
- Молярная масса C = 12,01 г/моль
- Молярная масса O в CO3 = 3 * 16,00 = 48,00 г/моль
- Общая молярная масса Na2CO3 = 45,98 + 12,01 + 48,00 = 105,99 г/моль
2. Обозначим молярную массу воды (H2O):
- Молярная масса H2O = 2 * 1,01 + 16,00 = 18,02 г/моль
3. Теперь запишем общую молярную массу кристаллогидрата Na2CO3 · хH2O:
- Общая молярная масса = 105,99 + х * 18,02
4. По определению массовой доли натрия, мы можем записать следующее уравнение:
Массовая доля Na = (масса Na / общая молярная масса) * 100%
Подставляем известные значения:
16,07 = (45,98 / (105,99 + х * 18,02)) * 100
5. Переписываем и упрощаем уравнение:
0,1607 = 45,98 / (105,99 + х * 18,02)
0,1607 * (105,99 + х * 18,02) = 45,98
16,99 + 0,1607 * х * 18,02 = 45,98
0,1607 * х * 18,02 = 45,98 - 16,99
0,1607 * х * 18,02 = 28,99
х = 28,99 / (0,1607 * 18,02)
х ≈ 10,00
Ответ:
Число молекул воды (х), которое приходится на одну формульную единицу карбоната натрия в этом кристаллогидрате, составляет 10.