Дано:
- Объем раствора нитрата свинца (Pb(NO3)2) = 0.4 л
- Концентрация Pb(NO3)2 = 0.04 моль/л
- Концентрация ионов Pb2+ до добавления NaCl = 0.04 моль/л (такая же, как у Pb(NO3)2)
- Необходимая концентрация ионов Pb2+ после добавления NaCl = 0.001 моль/л
Найти:
- Массу хлорида натрия (NaCl), которую нужно добавить
Решение:
1. Найдем количество молей Pb2+ в начальном растворе:
Количество молей Pb2+ = объем × концентрация = 0.4 л × 0.04 моль/л = 0.016 моль
2. После добавления NaCl, концентрация ионов Pb2+ должна уменьшиться до 0.001 моль/л. Найдем новый объем раствора, при котором концентрация Pb2+ будет 0.001 моль/л:
Объем раствора после добавления NaCl = количество молей Pb2+ / новая концентрация Pb2+
Объем раствора = 0.016 моль / 0.001 моль/л = 16 л
3. Разница между новым объемом раствора и исходным объемом раствора покажет объем добавленного NaCl:
Объем добавленного NaCl = новый объем раствора - исходный объем раствора = 16 л - 0.4 л = 15.6 л
4. Определим количество молей NaCl, необходимое для достижения этого объема. NaCl диссоциирует в воде на Na+ и Cl-. Ионы Cl- связываются с ионами Pb2+ и образуют осадок PbCl2:
Pb2+ + 2 Cl- → PbCl2 (осадок)
5. Количество молей NaCl, необходимое для осаждения 0.016 моль Pb2+:
Поскольку 1 моль Pb2+ требует 2 моль Cl-, потребуется 0.016 моль × 2 = 0.032 моль NaCl
6. Рассчитаем массу NaCl:
Молекулярная масса NaCl = 23 (Na) + 35.5 (Cl) = 58.5 г/моль
Масса NaCl = количество молей × молекулярная масса = 0.032 моль × 58.5 г/моль = 1.872 г
Ответ:
Для понижения концентрации ионов Pb2+ до 0.001 моль/л необходимо добавить 1.872 г хлорида натрия.