Дано:
1. Масса раствора гидроксида бария (Ba(OH)2) = 45,0 г
2. Массовая доля гидроксида бария = 3,32 %
3. Объем раствора сульфата натрия (Na2SO4) = 52,2 см3 = 0,0522 дм3
4. Молярная концентрация сульфата натрия = 0,024 моль/дм3
Найти: массу осадка, образующегося при реакции.
Решение:
1. Рассчитаем массу Ba(OH)2 в растворе:
Масса Ba(OH)2 = масса раствора * массовая доля / 100%
Масса Ba(OH)2 = 45,0 г * 3,32 % / 100 = 1,494 г
2. Рассчитаем количество моль Ba(OH)2:
Молярная масса Ba(OH)2:
Молярная масса Ba = 137,33 г/моль
Молярная масса O = 16,00 г/моль
Молярная масса H = 1,01 г/моль
Молярная масса Ba(OH)2 = 137,33 г/моль + 2 * (16,00 г/моль + 1,01 г/моль) = 171,34 г/моль
Количество моль Ba(OH)2 = масса Ba(OH)2 / молярная масса Ba(OH)2
Количество моль Ba(OH)2 = 1,494 г / 171,34 г/моль = 0,0087 моль
3. Рассчитаем количество моль Na2SO4 в растворе:
Количество моль Na2SO4 = молярная концентрация * объем в дм3
Количество моль Na2SO4 = 0,024 моль/дм3 * 0,0522 дм3 = 0,00125 моль
4. Реакция между Ba(OH)2 и Na2SO4:
Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaOH
Из уравнения видно, что 1 моль Ba(OH)2 реагирует с 1 моль Na2SO4, образуя 1 моль BaSO4 (осадок).
5. Определим ограничивающий реагент. У нас есть:
- 0,0087 моль Ba(OH)2
- 0,00125 моль Na2SO4
Na2SO4 является ограничивающим реагентом, так как его меньше.
6. Таким образом, образуется 0,00125 моль BaSO4.
7. Рассчитаем массу осадка BaSO4:
Молярная масса BaSO4:
Молярная масса Ba = 137,33 г/моль
Молярная масса S = 32,07 г/моль
Молярная масса O = 16,00 г/моль
Молярная масса BaSO4 = 137,33 г/моль + 32,07 г/моль + 4 * 16,00 г/моль = 233,39 г/моль
Масса BaSO4 = количество моль BaSO4 * молярная масса BaSO4
Масса BaSO4 = 0,00125 моль * 233,39 г/моль = 0,292 g
Ответ: масса образовавшегося осадка составляет 0,292 г.