дано:
- масса раствора = 3,22 кг = 3220 г
- массовая доля сульфата натрия (Na2SO4) = 7,54 %
найти:
- массу глауберовой соли (Na2SO4*10H2O)
- массу воды
решение:
1. Найдем массу сульфата натрия в растворе:
масса Na2SO4 = (массовая доля / 100) * масса раствора
масса Na2SO4 = (7,54 / 100) * 3220 г = 242,17 г
2. Теперь определим количество вещества сульфата натрия:
Молярная масса Na2SO4 = 2*(22,99) + 32,07 + 4*(16,00) = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,05 г/моль
n_Na2SO4 = масса Na2SO4 / молярная масса Na2SO4
n_Na2SO4 = 242,17 г / 142,05 г/моль ≈ 1,70 моль
3. Глауберова соль (Na2SO4*10H2O) включает 1 моль Na2SO4 и 10 моль воды. Теперь найдем массу глауберовой соли:
Молярная масса Na2SO4*10H2O = 142,05 + 10*(18,02) = 142,05 + 180,20 = 322,25 г/моль
масса Na2SO4*10H2O = n_Na2SO4 * молярная масса Na2SO4*10H2O
масса Na2SO4*10H2O = 1,70 моль * 322,25 г/моль ≈ 547,83 г
4. Рассчитаем массу воды, которая входит в состав глауберовой соли:
масса воды = 10 * (n_Na2SO4 * 18,02)
масса воды = 10 * (1,70 моль * 18,02 г/моль) ≈ 306,34 г
5. Проверим общую массу раствора:
масса раствора = масса Na2SO4*10H2O + масса воды из Na2SO4*10H2O
масса раствора = 547,83 г + 306,34 г ≈ 854,17 г
Затем добавим воду:
Вода необходима для получения общего объема раствора = 3220 г - 547,83 г = 2672,17 г
ответ:
Масса глауберовой соли (Na2SO4*10H2O), необходимая для приготовления раствора, составляет примерно 547,83 г, а масса воды, необходимая для приготовления раствора, составляет примерно 2672,17 г.