Некоторые соли с водой образуют соединения, которые называются кристаллогидратами. При хранении на воздухе некоторые из кристаллогидратов теряют часть кристаллизационной воды. Этот процесс, называемый выветриванием, приводит к изменению состава вещества. В процессе хранения на воздухе образца декагидрата карбоната натрия массовая доля кислорода в образце уменьшилась в 1,065 раза. Рассчитайте, какое химическое количество молекул воды приходилось на 10 моль карбоната натрия в хранившемся продукте.
от

1 Ответ

дано:  
Декагидрат карбоната натрия (Na2CO3 * 10H2O) содержит 10 моль молекул воды.  
Массовая доля кислорода в образце уменьшилась в 1,065 раза.

найти:  
Количество моль молекул воды в хранившемся продукте на 10 моль карбоната натрия.

решение:  
1. Определим молярную массу декогидрата карбоната натрия (Na2CO3 * 10H2O):
   - Молярная масса Na2CO3 = 2 * 22,99 (Na) + 12,01 (C) + 3 * 16,00 (O) = 105,99 г/моль
   - Молярная масса H2O = 2 * 1,01 (H) + 16,00 (O) = 18,02 г/моль
   - Молярная масса 10H2O = 10 * 18,02 г/моль = 180,20 г/моль
   - Общая молярная масса Na2CO3 * 10H2O = 105,99 г/моль + 180,20 г/моль = 286,19 г/моль

2. Определим массу кислорода в 1 моль декогидрата:
   - В Na2CO3 содержится 3 атома кислорода (O).
   - В 10H2O содержится 10 атомов кислорода.
   - Всего кислорода в Na2CO3 * 10H2O = 3 + 10 = 13 атомов кислорода.
   - Масса кислорода в 1 моль Na2CO3 * 10H2O = 13 * 16,00 г = 208,00 г.

3. Рассчитаем уменьшенную массу кислорода при выветривании:
   - Первый шаг — определим новую массу кислорода после уменьшения в 1,065 раз:
   Нормальная масса кислорода / 1,065 = 208,00 г / 1,065 ≈ 195,30 г.

4. Теперь определим, какое количество молекул воды было в образце:
   - Найдем массу водорода в потерянной части:
   Исходя из массы кислорода, найдем новую массу Na2CO3 и общее количество кислорода:
   - Масса Na2CO3 = масса всего образца - масса кислорода.
   - Масса Na2CO3 = 286,19 г - 195,30 г ≈ 90,89 г.

   - Теперь найдем количество моль Na2CO3:
   Количество моль Na2CO3 = 90,89 г / 105,99 г/моль ≈ 0,857 моль.

5. Теперь найдем новое количество молекул воды:
   Если 10 моль Na2CO3 соответствуют 10 моль H2O, то 0,857 моль Na2CO3 будет соответствовать:
   Количество моль H2O = 0,857 моль Na2CO3 * 10 моль H2O / 1 моль Na2CO3 ≈ 8,57 моль H2O.

ответ:  
На 10 моль карбоната натрия в хранившемся продукте приходилось приблизительно 8,57 моль молекул воды.
от