Question

Имеется 200г раствора гидроксида натрия и карбоната натрия, в котором массовые доли равны соответственно 0,8% и 4,24%. Определите соотношение (моль)анионов гидрокарбоната и карбоната в растворе после добавления в него 5,04г гидрокарбоната натрия (а=100%)?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Имеется 200г раствора гидроксида натрия и карбоната натрия, в котором массовые доли равны соответственно 0,8% и 4,24%. Определите соотношение (моль)анионов гидрокарбоната и карбоната в растворе после добавления в него 5,04г гидрокарбоната натрия (а=100%)?

В  исходном   растворе   0,8%  NaOH  (1,6 г)  и   4,24%  Na2CO3   ( 8,48 г)

Молярная  масса гидроксида  натрия  40 г/моль,  а карбоната  натрия 106 г/моль.  

1,6 г  NaOH : 40 г/моль =  0,04  моль

8,48 г Na2CO3  : 106 г/моль  =   0,08 моль

Тогда  в  исходном  растворе  количество  вещества   гидроксида  натрия 0,04  моль,  а  карбоната  натрия  -  0,08  моль

На 1  гидроксид  ион в растворе  приходилось  2 карбонат-иона  

После  добавления  к  раствору  5,04 г  гидрокарбоната  натрия  (0.06 моль)   соотношение  между  анионами  начинает резко  изменяться.  

Появляются  анионы,  которые  по  отношению  к гидроксид-иона  проявляют   свойства   кислоты:  

     0,04 моль  0,04    0,04 моль

     HCO3⁻  +    OH⁻  =  CO3²⁻  +  H2O  

В  растворе  увеличивается    число  карбонат-ионов,  уменьшается  число   гидрокарбонат - ионов  и совсем  исчезают  гидроксид-ионы

Масса  раствора  стала  205,04 г

Масса  гидрокарбоната  натрия  1,68 г  

(0,02  моль   х  84 г/моль  = 1,68 г )

Масса  карбоната  натрия  12,72 г

0,08  + 0,04 моль =  0,12 моль    Na2CO3  х 106 г/моль) = 12,72 г

Соотношение    гидрокарбонатов  и  карбонатов  в растворе  стало

0,02 моль  и  0,12 моль.  На  1 гидрокарбонат-ион  приходилось  6 карбонат-ионов.

Answer 2

Давайте начнем с расчета количества веществ в исходном растворе перед добавлением гидрокарбоната натрия.

Масса гидроксида натрия в 200 г раствора: 0.008 * 200 г = 1.6 г NaOH

Масса карбоната натрия в 200 г раствора: 0.0424 * 200 г = 8.48 г Na2CO3

Теперь, когда мы добавляем 5.04 г гидрокарбоната натрия, мы можем вычислить количество гидрокарбоната натрия в молях:

Молярная масса NaHCO3 (гидрокарбоната натрия) = 84 г/моль Количество молей гидрокарбоната натрия = 5.04 г / 84 г/моль ≈ 0.06 моль

Исходя из уравнения реакции: 2 NaHCO3 (гидрокарбонат натрия) → Na2CO3 (карбонат натрия) + CO2 + H2O

Каждый моль гидрокарбоната натрия (NaHCO3) дает один моль карбоната натрия (Na2CO3). Таким образом, после добавления 0.06 моль гидрокарбоната натрия, образуется 0.06 моль карбоната натрия.

Теперь у нас есть общее количество молей карбоната натрия в растворе: 8.48 г из исходного раствора + 0.06 моль после добавления гидрокарбоната.

Общее количество молей карбоната натрия = 8.48 г / 106 г/моль (молярная масса Na2CO3) + 0.06 моль ≈ 0.144 моль

Общее количество молей анионов (гидрокарбоната и карбоната) равно 0.06 моль + 0.144 моль = 0.204 моль.

Теперь мы можем вычислить соотношение (моль) анионов гидрокарбоната и карбоната:

Моль гидрокарбоната / Моль карбоната = 0.06 моль / 0.144 моль ≈ 0.4167

Итак, соотношение (моль) анионов гидрокарбоната и карбоната в растворе после добавления гидрокарбоната натрия составляет примерно 0.4167.