Какова массовая доля поваренной соли в процентах в первоначальной смеси, если 10 г смеси хлорида и карбоната натрия

Массовая доля поваренной соли в процентах

Разъяснение:
Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать концепцию мольных пропорций и молярных масс.

Сначала нам нужно найти количество вещества обработанной смеси, используя объем выделившегося углекислого газа. Для этого мы используем идеальный газовый закон:

PV = nRT

Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества (в моль)
R - универсальная газовая постоянная
T - температура (в Кельвинах)

Однако у нас нет информации о давлении газа и температуре, но мы знаем, что все объемы газов приводятся к стандартным условиям (0 градусов Цельсия и 1 атмосфере). Таким образом, мы можем использовать пропорцию

V₁ / T₁ = V₂ / T₂,

где индексы ₁ и ₂ относятся к изначальным и стандартным условиям соответственно.

Так как у нас есть только один объем газа, мы можем заменить V₁ = V₂ и получим:

V / T₁ = V / T₂

Отсюда получаем:

T₂ = T₁

Таким образом, объем газа при стандартных условиях равен объему газа при начальных условиях.

Мы можем использовать стандартный объем углекислого газа в диапазоне 273,15 К и 1 атмосфере (22,4 л/моль) для расчета количества вещества углекислого газа.

n = V / (V₁ / n₁),

где n - количество вещества, n₁ - количество вещества углекислого газа, V₁ - объем газа в задаче.

Поскольку только одна соль (хлорид натрия) полностью претерпевает реакцию, мы можем утверждать, что каждый ион хлорида соответствует одной молекуле соли (NaCl). Таким образом, количество вещества соли равно количеству вещества хлорида натрия.

Молярная масса хлорида натрия равна сумме массы натрия (Na) и массы хлора (Cl) в 1 моле:

М NaCl = М Na + М Cl.

Следующим шагом является расчет массы соли в задаче, используя количество вещества:

m = n × М,

где m - масса соли, n - количество вещества соли, М - молярная масса соли.

Наконец, чтобы найти массовую долю поваренной соли в процентах, мы должны поделить массу соли на общую массу смеси и умножить на 100:

массовая доля = (m / m₁) × 100,

где масса смеси, m₁, дана в задаче.

Дополнительный материал:
Имеется 10 г смеси хлорида и карбоната натрия. Массовая доля поваренной соли в процентах в этой смеси будет равна:

массовая доля = (масса соли / масса смеси) × 100.

Подставляя значения:

массовая доля = (m / m₁) × 100 = (n × М / m₁) × 100.

Рассчитаем количество вещества:

n = V / (V₁ / n₁),

где n₁ - количество вещества углекислого газа (n₁ = 1).

Nайдем объем газа углекислого газа:

V = 1,12 л.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества хлорида натрия:

n = V / (V₁ / n₁) = 1,12 / (22,4 / 1) = 0,05 моль.

Рассчитаем молярную массу хлорида натрия:

М NaCl = М Na + М Cl = (23 + 35,5) г/моль = 58,5 г/моль.

Теперь найдем массу соли:

m = n × М = 0,05 × 58,5 = 2,925 г.

Наконец, рассчитаем массовую долю поваренной соли в процентах:

массовая доля = (m / m₁) × 100 = (2,925 / 10) × 100 = 29,25%.

Совет:
Для более легкого понимания задачи и метода решения рекомендуется внимательно изучать концепции мольных пропорций и молярных масс. Понимание и применение этих концепций позволит эффективно решать подобные задачи по химии.

Практика:
В смеси из 20 г хлорида натрия (NaCl) и 15 г карбоната натрия (Na2CO3) рассчитайте массовую долю поваренной соли в процентах.