Дано:
m(смеси) = 16,15 г
m(осадка) = 33,15 г
M(AgBr) = 188 г/моль
M(AgCl) = 143,5 г/моль
M(NaCl) = 58,5 г/моль
M(NaBr) = 103 г/моль
Найти:
m(NaCl) - масса хлорида натрия в смеси
Решение:
Пусть x - масса бромида натрия в смеси, тогда (16,15 - x) - масса хлорида натрия.
Составим уравнение реакции: AgNO₃ + NaCl → AgCl ↓ + NaNO₃ AgNO₃ + NaBr → AgBr ↓ + NaNO₃
Найдем количество вещества осадка: n(осадка) = m(осадка) / M(осадка) = 33,15 / 188 = 0,176 моль
Так как осадок состоит из AgCl и AgBr, то рассчитаем количества вещества каждого осадка: n(AgCl) = n(осадка) * φ(AgCl) = 0,176 * (m(AgCl) / (m(AgCl) + m(AgBr))) n(AgBr) = n(осадка) * φ(AgBr) = 0,176 * (m(AgBr) / (m(AgCl) + m(AgBr)))
Выразим массы AgCl и AgBr: m(AgCl) = n(AgCl) * M(AgCl) = 0,176 * (m(AgCl) / (m(AgCl) + m(AgBr))) * 143,5 m(AgBr) = n(AgBr) * M(AgBr) = 0,176 * (m(AgBr) / (m(AgCl) + m(AgBr))) * 188
Так как масса осадка равна сумме масс AgCl и AgBr, то: m(AgCl) + m(AgBr) = 33,15 г
Подставим выражения для m(AgCl) и m(AgBr) в уравнение: 0,176 * (m(AgCl) / (m(AgCl) + m(AgBr))) * 143,5 + 0,176 * (m(AgBr) / (m(AgCl) + m(AgBr))) * 188 = 33,15
Упростим уравнение: 0,176 * (143,5 * m(AgCl) + 188 * m(AgBr)) = 33,15 * (m(AgCl) + m(AgBr))
Разделим обе части уравнения на (m(AgCl) + m(AgBr)): 0,176 * (143,5 * m(AgCl) + 188 * m(AgBr)) / (m(AgCl) + m(AgBr)) = 33,15
Упростим уравнение: 0,176 * 143,5 * m(AgCl) + 0,176 * 188 * m(AgBr) = 33,15 * m(AgCl) + 33,15 * m(AgBr)
Сгруппируем члены с m(AgCl) и m(AgBr): (0,176 * 143,5 - 33,15) * m(AgCl) + (0,176 * 188 - 33,15) * m(AgBr) = 0
Решим полученное уравнение относительно m(AgCl): m(AgCl) = (33,15 - 0,176 * 188) / (0,176 * 143,5 - 33,15) * m(AgBr) ≈ 1,69 г
Найдем массу бромида натрия: m(NaBr) = m(AgBr) * M(NaBr) / M(AgBr) ≈ 1,69 * 103 / 188 ≈ 0,92 г
Найдем массу хлорида натрия: m(NaCl) = m(смеси) - m(NaBr) ≈ 16,15 - 0,92 ≈ 15,23 г
Ответ:
Масса хлорида натрия в смеси равна 15,23 г.