дано:
- масса кристаллогидрата карбоната натрия (Na2CO3·xH2O) = 2,86 г
- массовая доля карбоната натрия в растворе = 2,12 %
- масса раствора = 50,0 г
найти: формула кристаллогидрата Na2CO3·xH2O
решение:
1. Сначала найдем массу карбоната натрия в растворе. Массовая доля определяет, сколько грамм карбоната натрия содержится в растворе:
масса Na2CO3 = (массовая доля / 100) * масса раствора
масса Na2CO3 = (2,12 / 100) * 50,0 г ≈ 1,06 г.
2. Теперь рассчитаем, сколько воды находится в кристаллогидрате. Известно, что вся масса кристаллогидрата равна сумме массы Na2CO3 и массы воды:
масса воды = масса кристаллогидрата - масса Na2CO3
масса воды = 2,86 г - 1,06 г ≈ 1,80 г.
3. Найдем количество молей карбоната натрия в растворе. Молярная масса Na2CO3 составляет:
Na: 22,99 г/моль * 2 + C: 12,01 г/моль + O: 16,00 г/моль * 3 = 105,99 г/моль.
moles Na2CO3 = масса Na2CO3 / молярная масса Na2CO3
moles Na2CO3 = 1,06 г / 105,99 г/моль ≈ 0,01 моль.
4. Теперь найдем количество молей воды в кристаллогидрате. Молярная масса H2O составляет:
H: 1,01 г/моль * 2 + O: 16,00 г/моль = 18,02 г/моль.
moles H2O = масса воды / молярная масса H2O
moles H2O = 1,80 г / 18,02 г/моль ≈ 0,10 моль.
5. Найдем соотношение молей воды к молям Na2CO3 для определения x в формуле кристаллогидрата Na2CO3·xH2O:
x = moles H2O / moles Na2CO3
x = 0,10 моль / 0,01 моль = 10.
ответ: формула кристаллогидрата, использованного для приготовления раствора, — Na2CO3·10H2O.