Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между карбонатом натрия и хлоридом бария. В результате обмена образуется нерастворимый осадок карбоната бария и хлорид натрия:
$Na_{2}CO_{3} + BaCl_{2} = BaCO_{3}\downarrow + 2NaCl$

2. Найдём молярную массу выпавшего осадка — карбоната бария ($BaCO_{3}$):
$M(BaCO_{3}) = 137 + 12 + 16 \cdot 3 = 197$ г/моль.

3. Вычислим количество вещества (число моль) выпавшего осадка, используя его массу, данную в условии ($m = 39,4$ г):
$n(BaCO_{3}) = \frac{m(BaCO_{3})}{M(BaCO_{3})} = \frac{39,4 \text{ г}}{197 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль.

4. По уравнению реакции определим количество вещества карбоната натрия ($Na_{2}CO_{3}$). Коэффициенты перед $Na_{2}CO_{3}$ и $BaCO_{3}$ равны (1:1), следовательно:
$n(Na_{2}CO_{3}) = n(BaCO_{3}) = 0,2$ моль.

5. Рассчитаем массу чистого карбоната натрия, содержавшегося в исходном растворе. Для этого сначала найдём его молярную массу:
$M(Na_{2}CO_{3}) = 23 \cdot 2 + 12 + 16 \cdot 3 = 106$ г/моль.
$m(Na_{2}CO_{3}) = n(Na_{2}CO_{3}) \cdot M(Na_{2}CO_{3}) = 0,2 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 21,2$ г.

6. Вычислим массовую долю карбоната натрия в исходном растворе, разделив массу чистого вещества на массу всего раствора ($250$ г):
$\omega(Na_{2}CO_{3}) = \frac{m(Na_{2}CO_{3})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$\omega(Na_{2}CO_{3}) = \frac{21,2 \text{ г}}{250 \text{ г}} \cdot 100\% = 8,48\%$.

Ответ: 8,48%

Источник: ФИПИ