Дано:
Масса сульфата натрия (Na2SO4) = 53,0 г
Масса катионов натрия (Na+) = 2,30 г
Найти:
Массовую долю сульфата натрия в растворе.
Решение:
1. Рассчитаем молярную массу сульфата натрия:
Молярная масса Na = 23 г/моль
Молярная масса S = 32 г/моль
Молярная масса O = 16 г/моль
Молярная масса Na2SO4 = (2 * 23) + 32 + (4 * 16)
= 46 + 32 + 64
= 142 г/моль
2. Найдем количество моль натрия в растворе:
Молярная масса одного катиона натрия = 23 г/моль
Количество моль Na+ = масса / молярная масса
n(Na+) = 2,30 г / 23 г/моль ≈ 0,10 моль
3. Так как на каждую молекулу Na2SO4 приходятся два катиона Na+, найдем количество моль сульфата натрия:
n(Na2SO4) = n(Na+) / 2
n(Na2SO4) = 0,10 моль / 2 = 0,05 моль
4. Теперь вычислим массу сульфата натрия в растворе:
Масса Na2SO4 = n(Na2SO4) * молярная масса Na2SO4
Масса Na2SO4 = 0,05 моль * 142 г/моль = 7,1 г
5. Найдем массовую долю сульфата натрия в растворе:
Массовая доля (w) = (масса Na2SO4 / общая масса раствора) * 100%
Общая масса раствора = масса Na2SO4 + масса катионов Na+
Общая масса раствора = 53,0 г
w = (7,1 г / 53,0 г) * 100% ≈ 13,40%
Ответ:
Массовая доля сульфата натрия в растворе составляет примерно 13,40%.