На нейтрализацию 0,214 г смеси, состоящей из карбоната кальция и сульфата бария

28 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: