Какова массовая доля осадка, полученного при смешении 47 г 10%-ного раствора сульфата этиламмония и 31,2 г 20%-ного

Тема урока: Массовая доля осадка при смешении растворов

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно определить массовую долю осадка в полученном смеси растворов. Для этого мы должны сначала вычислить массу осадка, образующегося при смешении этих растворов, а затем найти отношение этой массы к массе теоретически возможного осадка.

Давайте рассмотрим каждую часть задачи пошагово:

1. Вычисление массы осадка, образующегося при смешении растворов:
- Для этого мы сначала найдем массу сульфата этиламмония (NH4)2SO4 в 10%-ном растворе: 10% от 47 г = 0,1 * 47 г = 4,7 г.
- Затем найдем массу хлорида бария (BaCl2) в 20%-ном растворе: 20% от 31,2 г = 0,2 * 31,2 г = 6,24 г.
- При смешении этих растворов, образуется осадок в результате реакции между сульфатом этиламмония и хлоридом бария. Масса осадка будет равна массе ионов, которые реагируют между собой. В данном случае, реагируют ионы серы и ионы бария. Зная стехиометрию реакции, мы можем определить, что масса осадка будет равна массе ионов серы (SO4^2-), которая равна 1 моль * (молярная масса ортееза (NH4)2SO4).
- Молярная масса (NH4)2SO4 = (2 * молярная масса азота) + (8 * молярная масса водорода) + (1 * молярная масса серы) + (4 * молярная масса кислорода)
- Молярная масса азота (N) = 14 г/моль, водорода (H) = 1 г/моль, серы (S) = 32 г/моль, кислорода (O) = 16 г/моль.
- Заменяем значения в формуле и находим молярную массу (NH4)2SO4 = (2 * 14 г/моль) + (8 * 1 г/моль) + (1 * 32 г/моль) + (4 * 16 г/моль) = 132 г/моль.
- Теперь мы можем вычислить массу осадка, зная, что 1 моль (NH4)2SO4 образует 1 моль осадка: Масса осадка = мольная масса * моль осадка = 132 г/моль * 1 моль = 132 г.

2. Нахождение отношения массы осадка к массе теоретически возможного осадка:
- Масса теоретически возможного осадка будет равна массе ионов бария (Ba^2+), образующихся при реакции, так как ионы серы в растворах совпадают полностью.
- Масса теоретически возможного осадка будет равна 1 моль * (масса одного иона бария).
- Молярная масса бария (Ba) = 137 г/моль.
- Зная молярную массу бария и стехиометрию реакции, вычисляем массу теоретически возможного осадка: Масса осадка = молярная масса * моль осадка = 137 г/моль * 1 моль = 137 г.

3. Вычисление массовой доли осадка:
- Массовая доля осадка = (Масса осадка / Масса теоретически возможного осадка) * 100%.
- Подставляем значения и вычисляем массовую долю осадка: Массовая доля осадка = (132 г / 137 г) * 100% = 96,35%.

Совет: Для лучшего понимания задачи по химии, будьте внимательны к стехиометрии реакций и убедитесь, что вы правильно определили массу осадка и массу теоретически возможного осадка.

Задание: При смешении 20 г 15%-ного раствора сульфата натрия и 30 г 10%-ного раствора хлорида меди, какова массовая доля осадка относительно теоретически возможного осадка?

Растворы сульфата этиламмония (NH4)2SO4 и хлорида бария BaCl2 могут образовывать осадки при смешении в определенных условиях. Чтобы определить массовую долю осадка, необходимо рассмотреть стехиометрию реакции между сульфатом этиламмония и хлоридом бария.

Сначала посчитаем количество осадка, которое теоретически образуется при смешении:

1. Найдем количество вещества (в молях) сульфата этиламмония и хлорида бария в соответствующих растворах, используя их массы и молярные массы.
- Молярная масса (NH4)2SO4 = 132 г/моль
- Молярная масса BaCl2 = 208,3 г/моль

Молярное количество (NH4)2SO4 = масса (NH4)2SO4 / молярная масса (NH4)2SO4
= 47 г / 132 г/моль
≈ 0,356 моль

Молярное количество BaCl2 = масса BaCl2 / молярная масса BaCl2
= 31,2 г / 208,3 г/моль
≈ 0,150 моль

2. Определим соотношение между реагентами по их стехиометрическому уравнению реакции:

(NH4)2SO4 + BaCl2 → 2NH4Cl + BaSO4

Из уравнения видно, что на одну моль сульфата этиламмония приходится одна моль осадка BaSO4. Таким образом, количество BaSO4, образующегося в реакции, будет равно меньшему из двух значений молей реагентов.

3. Определяем молевую долю осадка BaSO4:

Молевая доля BaSO4 = (количество молей BaSO4) / (сумма молей реагентов)
= (0,150 моль) / (0,356 моль + 0,150 моль)
≈ 0,296

Таким образом, молевая доля осадка BaSO4 составляет около 0,296 или 29,6%.

4. Чтобы определить массовую долю осадка относительно теоретически возможного, нужно учитывать массу образовавшегося осадка:

Массовая доля осадка BaSO4 = (масса BaSO4) / (сумма масс реагентов)
= (молярная масса BaSO4 * количество молей BaSO4) / (сумма масс реагентов)

Масса BaSO4 = молярная масса BaSO4 * количество молей BaSO4
= 233,4 г/моль * 0,150 моль
≈ 35,01 г

Массовая доля осадка BaSO4 = 35,01 г / (47 г + 31,2 г)
≈ 0,473 или 47,3%

Таким образом, массовая доля осадка, полученного при смешении 47 г 10%-ного раствора сульфата этиламмония и 31,2 г 20%-ного раствора хлорида бария, относительно теоретически возможного, составляет около 47,3%.