Дано:
Масса смеси хлоридов натрия и калия = 26.6 г
Химическое количество хлорид-ионов (Cl-) = 0.40 моль
Найти:
Массовую долю хлорида калия (KCl) в смеси.
Решение:
1. Определим количество молей NaCl и KCl в смеси.
Для нахождения количества молей хлоридов используем формулу:
n(Cl-) = n(Na+) + n(K+)
Так как каждый из хлоридов дает один хлорид-ион, то:
n(NaCl) + n(KCl) = 0.40 моль
2. Запишем массы NaCl и KCl.
Обозначим:
n(NaCl) = x, n(KCl) = y
x + y = 0.40 (1)
3. Молярные массы:
M(NaCl) = 22.99 г/моль (Na) + 35.45 г/моль (Cl) = 58.44 г/моль
M(KCl) = 39.10 г/моль (K) + 35.45 г/моль (Cl) = 74.55 г/моль
4. Массы компонентов:
Масса NaCl = x * 58.44
Масса KCl = y * 74.55
5. Сумма масс равна массе смеси:
x * 58.44 + y * 74.55 = 26.6 (2)
6. У нас есть система уравнений:
Из уравнения (1): y = 0.40 - x
Подставим y в уравнение (2):
x * 58.44 + (0.40 - x) * 74.55 = 26.6
x * 58.44 + 29.82 - x * 74.55 = 26.6
-x * 16.11 + 29.82 = 26.6
-x * 16.11 = 26.6 - 29.82
-x * 16.11 = -3.22
x = 3.22 / 16.11 ≈ 0.200 моль
7. Теперь найдем количество KCl:
y = 0.40 - x = 0.40 - 0.200 = 0.200 моль
8. Рассчитаем массы NaCl и KCl:
Масса NaCl = 0.200 моль * 58.44 г/моль = 11.688 г
Масса KCl = 0.200 моль * 74.55 г/моль = 14.910 г
9. Найдем массу смеси и массовую долю KCl:
Масса смеси = масса NaCl + масса KCl = 11.688 г + 14.910 г = 26.598 г (проверка, близко к 26.6 г)
Массовая доля KCl = масса KCl / масса смеси * 100%
Массовая доля KCl = 14.910 г / 26.6 г * 100% ≈ 56.06 %
Ответ:
Массовая доля хлорида калия в смеси составляет примерно 56.06 %.