Дано:
- Общая масса смеси (Na2CO3 и NaHCO3) = 40.0 г
- Масса образовавшейся воды (H2O) = 3.60 г
Найти:
- Массовую долю карбоната натрия (Na2CO3) в исходной смеси.
Решение:
1. Напишем уравнение реакций, происходящих при нагревании гидрокарбоната натрия (NaHCO3):
2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
2. Из уравнения видно, что из 2 моль NaHCO3 образуется 1 моль Na2CO3, 1 моль CO2 и 1 моль H2O.
3. Рассчитаем количество молей образовавшейся воды:
Молярная масса H2O = 2*1.01 + 16.00 = 18.02 г/моль
Количество молей H2O = 3.60 г / 18.02 г/моль ≈ 0.199 моль
4. Из уравнения реакции видно, что на каждые 2 моль NaHCO3 получается 1 моль H2O, следовательно, количество молей NaHCO3, которое прореагировало:
Количество молей NaHCO3 = 2 * 0.199 моль ≈ 0.398 моль
5. Теперь найдем массу NaHCO3, которая прореагировала:
Молярная масса NaHCO3 = 22.99 + 1.01 + 12.01 + 3*16.00 = 84.01 г/моль
Масса NaHCO3 = 0.398 моль * 84.01 г/моль ≈ 33.47 г
6. Найдем массу Na2CO3 в исходной смеси:
Масса Na2CO3 = Общая масса смеси - Масса NaHCO3
Масса Na2CO3 = 40.0 г - 33.47 г ≈ 6.53 г
7. Теперь рассчитаем массовую долю Na2CO3 в исходной смеси:
Массовая доля Na2CO3 = (Масса Na2CO3 / Общая масса смеси) * 100%
Массовая доля Na2CO3 = (6.53 г / 40.0 г) * 100% ≈ 16.32%
Ответ:
Массовая доля карбоната натрия в исходной смеси составляет примерно 16.32%.