Дано:
- Масса оксида серы(VI) (SO3) = 16.0 г
- Масса раствора с хлоридом бария (BaCl2) = 140 г
- Массовая доля хлорида бария в растворе = 22.0%
Найти:
- Массу выпавшего осадка (сульфата бария, BaSO4).
Решение:
1. Определим количество вещества оксида серы(VI) (SO3):
Молярная масса SO3:
M(SO3) = M(S) + 3 * M(O)
M(SO3) = 32.07 г/моль + 3 * 16.00 г/моль
M(SO3) = 32.07 г/моль + 48.00 г/моль
M(SO3) = 80.07 г/моль
Количество вещества SO3:
n(SO3) = масса / молярная масса
n(SO3) = 16.0 г / 80.07 г/моль
n(SO3) ≈ 0.199 моль
2. Определим массу хлорида бария (BaCl2) в растворе:
Масса BaCl2 в растворе:
m(BaCl2) = масса раствора * (массовая доля / 100)
m(BaCl2) = 140 г * (22.0 / 100)
m(BaCl2) = 30.8 г
3. Рассчитаем количество вещества хлорида бария (BaCl2):
Молярная масса BaCl2:
M(BaCl2) = M(Ba) + 2 * M(Cl)
M(BaCl2) = 137.33 г/моль + 2 * 35.45 г/моль
M(BaCl2) = 137.33 г/моль + 70.90 г/моль
M(BaCl2) = 208.23 г/моль
Количество вещества BaCl2:
n(BaCl2) = m(BaCl2) / M(BaCl2)
n(BaCl2) = 30.8 г / 208.23 г/моль
n(BaCl2) ≈ 0.148 моль
4. Реакция между SO3 и BaCl2:
SO3 + BaCl2 → BaSO4 (осадок) + Cl2
Согласно уравнению, 1 моль SO3 реагирует с 1 моль BaCl2.
Поскольку n(SO3) ≈ 0.199 моль и n(BaCl2) ≈ 0.148 моль, ограничивающим реагентом является BaCl2.
5. Найдем массу выпавшего осадка (BaSO4):
Молярная масса BaSO4:
M(BaSO4) = M(Ba) + M(S) + 4 * M(O)
M(BaSO4) = 137.33 г/моль + 32.07 г/моль + 4 * 16.00 г/моль
M(BaSO4) = 137.33 г/моль + 32.07 г/моль + 64.00 г/моль
M(BaSO4) = 233.40 г/моль
Количество вещества BaSO4, образовавшегося в реакции, равно количеству BaCl2, поскольку он является ограничивающим реагентом:
n(BaSO4) = n(BaCl2) ≈ 0.148 моль
Масса выпавшего осадка:
m(BaSO4) = n(BaSO4) * M(BaSO4)
m(BaSO4) = 0.148 моль * 233.40 г/моль
m(BaSO4) ≈ 34.53 г
Ответ:
Масса выпавшего осадка (BaSO4) составляет примерно 34.53 г.