Дано:
Масса раствора = 240 г
Суммарное химическое количество катионов натрия и сульфат-ионов = 468 ммоль = 0,468 моль (так как 1 ммоль = 10^-3 моль)
Найти:
Массовую долю сульфата натрия (Na2SO4) в растворе.
Решение:
1. Определим состав сульфата натрия. Формула Na2SO4 указывает на то, что он диссоциирует на 2 катиона Na+ и 1 анион SO4^2-. Таким образом, 1 моль Na2SO4 дает 2 моли Na+ и 1 моль SO4^2-.
2. Обозначим количество моль сульфата натрия как n(Na2SO4). Тогда общее количество ионов можно выразить так:
Общее количество ионов = 2 * n(Na2SO4) + n(Na2SO4) = 3 * n(Na2SO4)
3. Подставим известные данные в уравнение:
0,468 моль = 3 * n(Na2SO4)
4. Найдем количество моль сульфата натрия:
n(Na2SO4) = 0,468 / 3
n(Na2SO4) = 0,156 моль
5. Рассчитаем массу сульфата натрия. Для этого найдем его молярную массу:
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
Молярная масса Na2SO4 = 46 + 32 + 64 = 142 г/моль
6. Рассчитаем массу сульфата натрия:
m(Na2SO4) = n(Na2SO4) * Молярная масса Na2SO4
m(Na2SO4) = 0,156 моль * 142 г/моль
m(Na2SO4) = 22,152 г
7. Теперь найдём массовую долю сульфата натрия в растворе:
Массовая доля (w) вычисляется по формуле:
w(Na2SO4) = m(Na2SO4) / m(раствора) * 100%
Подставим значения:
w(Na2SO4) = 22,152 г / 240 г * 100%
w(Na2SO4) = 9,24%
Ответ:
Массовая доля сульфата натрия в растворе составляет примерно 9,24%.