дано:
1. Массовая доля натрия в осадке: 7,39 %.
2. Формулы кристаллогидратов:
- сульфат натрия: Na2SO4 · 10H2O
- сульфат меди(II): CuSO4 · 5H2O
найти:
Массовую долю кристаллогидратов в осадке.
решение:
1. Рассчитаем молекулярные массы кристаллогидратов:
- М(Na2SO4 · 10H2O) = (2 * 23 + 32 + (4 * 16)) + (10 * 18)
= 46 + 32 + 64 + 180
= 322 г/моль
- М(CuSO4 · 5H2O) = (63,5 + 32 + (4 * 16)) + (5 * 18)
= 63,5 + 32 + 64 + 90
= 249,5 г/моль
2. Определим массу натрия в одном моле сульфата натрия:
- В одной молекуле Na2SO4 содержится 2 атома натрия.
- Масса натрия в Na2SO4 = 2 * 23 = 46 г.
3. Рассчитаем массовую долю натрия в сульфате натрия:
- Массовая доля натрия в Na2SO4 = (46 / 322) * 100 ≈ 14,29 %.
4. Рассчитаем массу натрия в сульфате меди(II):
- Здесь натрий отсутствует, следовательно, массовая доля натрия в CuSO4 · 5H2O = 0%.
5. Пусть x — масса Na2SO4 · 10H2O, y — масса CuSO4 · 5H2O. Тогда:
- Общая масса осадка: m = x + y.
- Масса натрия в осадке: m_Na = 0,143 * x + 0 * y = 0,143x.
6. Известно, что массовая доля натрия:
- 0,143x / (x + y) = 0,0739.
7. Перепишем уравнение:
- 0,143x = 0,0739(x + y).
- 0,143x = 0,0739x + 0,0739y.
- 0,143x - 0,0739x = 0,0739y.
- 0,0691x = 0,0739y.
- y/x = 0,0691 / 0,0739 ≈ 0,935.
8. Теперь выразим массу кристаллогидратов:
- y = 0,935x.
- Подставим в уравнение для общей массы:
m = x + 0,935x = 1,935x.
9. Массовые доли кристаллогидратов:
- w_Na2SO4 = x / (1,935x) * 100 = 51,76%.
- w_CuSO4 = 0,935x / (1,935x) * 100 = 48,24%.
ответ:
Массовая доля кристаллогидратов в полученном осадке составляет 51,76% для Na2SO4 · 10H2O и 48,24% для CuSO4 · 5H2O.