Дано:
- Масса сульфита калия (K2SO3) m = 31,6 г.
- Объем раствора NaOH V = 700 мл = 0,7 л.
- Концентрация раствора NaOH C = 0,5 М.
Найти:
- Во сколько раз молярная концентрация сульфита натрия (Na2SO3) в полученном растворе больше молярной концентрации гидросульфита натрия (NaHSO3).
Решение:
1. Находим количество вещества сульфита калия:
Молярная масса K2SO3 = 2 * 39,1 (K) + 32,1 (S) + 3 * 16 (O) = 110,2 г/моль.
n(K2SO3) = m / M = 31,6 / 110,2 ≈ 0,286 моль.
2. При реакции с избытком соляной кислоты образуются сульфат натрия и газ (SO2):
K2SO3 + 2 HCl → 2 KCl + SO2 + H2O.
3. Количество NaOH, необходимое для реакции:
На 1 моль K2SO3 нужно 1 моль NaOH для образования Na2SO3. В реакции с гидросульфитом также используется NaOH:
NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O.
4. Находим количество NaOH в растворе:
n(NaOH) = C * V = 0,5 * 0,7 = 0,35 моль.
5. Учитывая, что на 1 моль K2SO3 требуется 1 моль NaOH, и что вся NaOH будет использована, в реакции образуется 0,286 моль Na2SO3.
6. Теперь найдем молярную концентрацию Na2SO3 в полученном растворе:
C(Na2SO3) = n(Na2SO3) / V_раствора = 0,286 / 0,7 ≈ 0,4086 М.
7. Гидросульфит натрия образуется в процессе избыточной реакции с NaOH. На основе стехиометрии:
n(NaHSO3) = n(NaOH) - n(Na2SO3) = 0,35 - 0,286 = 0,064 моль.
8. Молярная концентрация NaHSO3:
C(NaHSO3) = n(NaHSO3) / V_раствора = 0,064 / 0,7 ≈ 0,0914 М.
9. Теперь находим во сколько раз концентрация Na2SO3 больше концентрации NaHSO3:
К = C(Na2SO3) / C(NaHSO3) = 0,4086 / 0,0914 ≈ 4,47.
Ответ:
Молярная концентрация сульфита натрия в полученном растворе примерно в 4,47 раза больше молярной концентрации гидросульфита натрия.