На нейтрализацию 0,214 г смеси, состоящей из карбоната кальция и сульфата бария
25 Просмотров
Задание:
На нейтрализацию 0,214 г смеси, состоящей из карбоната кальция и сульфата бария, израсходовали 15 мл 0,2000М раствора соляной кислоты. Вычислить массовые доли компонентов в смеси.
Ответ на задание:
Для вычисления массовых долей компонентов в смеси необходимо определить количество вещества, реагирующее с соляной кислотой. Известно, что 0,214 г смеси реагируют с 15 мл 0,2000 М раствора соляной кислоты.
Сначала определим количество моль соляной кислоты, реагирующей с данной смесью:
Объем раствора соляной кислоты: (\( V = 15 , \text{мл} \))
Концентрация раствора соляной кислоты: (\( C = 0,2000 , \text{М} \))
Используем формулу для нахождения количества вещества (\( n = C \times V \)):
(\( n = 0,2000 , \text{М} \times 15 , \text{мл} = 3,000 \times 10^{-3} , \text{моль} \))
Так как соляная кислота реагирует с смесью, содержащей карбонат кальция и сульфат бария, в соответствии с химическими реакциями, известными из химии, можно записать уравнения реакций.
-
Реакция между соляной кислотой и карбонатом кальция: (\( CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O \))
-
Реакция между соляной кислотой и сульфатом бария: (\( BaSO_4 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2SO_4 \))
Масса карбоната кальция, реагирующая с соляной кислотой, определяется из уравнения реакции:
Молярная масса (\( CaCO_3 = 40,08 , \text{г/моль} \))
Молярная масса (\( BaSO_4 = 233,39 , \text{г/моль} \))
Предположим, что (x) граммов карбоната кальция реагируют с соляной кислотой. Тогда:
(\( \text{молярные массы:} \))
(\( \text{CaCO}_3: \frac{x}{40,08} \)) моль
(\( \text{BaSO}_4: \frac{0,214 – x}{233,39} \)) моль
Так как карбонат кальция и сульфат бария реагируют в соотношении 1:1 с соляной кислотой, мы можем установить соотношение между количеством молей этих веществ:
(\( \frac{x}{40,08} = \frac{0,214 – x}{233,39} \))
Решая это уравнение, найдем (x) — массу карбоната кальция:
(\( x = 0,0313 , \text{г} \))
Теперь, чтобы найти массу сульфата бария в смеси, можно использовать общую массу смеси и найденную массу карбоната кальция:
Масса сульфата бария (\( = 0,214 , \text{г} – 0,0313 , \text{г} = 0,1827 , \text{г} \))
Итак, массовые доли компонентов в смеси:
- Карбонат кальция: (\( 0,0313 , \text{г} \))
- Сульфат бария: (\( 0,1827 , \text{г} \))