Дано:
- количество ионов Al3+ = 2 моль
- количество ионов Ba2+ = 3 моль
- количество ионов NO3– = 6 моль
- количество ионов Cl– = 6 моль
Найти:
- какие соли следует взять для приготовления раствора и суммарная масса этих солей.
Решение:
1. Определим необходимые соли для получения указанных ионов:
- Для ионов Al3+ можно использовать соль Al(NO3)3 (нитрат алюминия).
- Для ионов Ba2+ можно использовать соль BaCl2 (хлорид бария).
- Для ионов NO3– также будет выделяться из Al(NO3)3, но нам необходимо 6 моль анионов NO3–, что требует дополнительного источника. Поэтому также понадобится добавка KNO3 (нитрат калия).
- Для ионов Cl– можно использовать соль NaCl (хлорид натрия).
2. Рассчитаем необходимое количество каждой соли:
- Для Al(NO3)3:
В 1 моле соли содержится 1 моль Al3+ и 3 моль NO3–. Для 2 моль Al3+ требуется:
n(Al(NO3)3) = 2 моль Al3+/1 = 2 моль.
- Для BaCl2:
В 1 моле соли содержится 1 моль Ba2+ и 2 моль Cl–. Для 3 моль Ba2+ требуется:
n(BaCl2) = 3 моль Ba2+/1 = 3 моль.
- Для KNO3:
В 1 моле соли содержится 1 моль K+ и 1 моль NO3–. Чтобы обеспечить оставшиеся 6 моль NO3– (из 6 моль всего):
n(KNO3) = (6 моль NO3– - 6 моль NO3– из Al(NO3)3) = 0 моль (в данном случае не требуется).
- Общая потребность в Cl–: 6 моль, из них 3 моль уже получены из BaCl2, значит, нужно еще 3 моль Cl–, которые можно получить из NaCl:
n(NaCl) = 3 моль Cl–/1 = 3 моль.
3. Вычислим массу необходимых солей:
- Молярная масса Al(NO3)3 = 26,98 (Al) + 3*(14,01 (N) + 3*16,00 (O)) = 26,98 + 3*62,00 = 26,98 + 186,00 = 212,98 г/моль.
Масса Al(NO3)3 = 2 моль * 212,98 г/моль = 425,96 г.
- Молярная масса BaCl2 = 137,33 (Ba) + 2*35,45 (Cl) = 137,33 + 70,90 = 208,23 г/моль.
Масса BaCl2 = 3 моль * 208,23 г/моль = 624,69 г.
- Молярная масса NaCl = 22,99 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 г/моль.
Масса NaCl = 3 моль * 58,44 г/моль = 175,32 г.
4. Теперь найдем суммарную массу солей:
Суммарная масса = масса Al(NO3)3 + масса BaCl2 + масса NaCl
= 425,96 г + 624,69 г + 175,32 г = 1225,97 г.
Ответ:
Для приготовления такого раствора следует взять 2 моль Al(NO3)3, 3 моль BaCl2 и 3 моль NaCl. Суммарная масса этих солей составляет 1225,97 г.