Номер 2, страница 138, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Установите формулу кристаллогидрата сульфита калия, если известно, что в навеске 70,4 г этого кристаллогидрата($\text{K}_2\text{SO}_3 \cdot n\text{H}_2\text{O}$) содержится 7,2 г воды.

Дано:

$m(K_2SO_3 \cdot nH_2O) = 70,4 \text{ г}$

$m(H_2O) = 7,2 \text{ г}$

Найти:

Формулу кристаллогидрата $K_2SO_3 \cdot nH_2O$ (найти $\text{n}$)

Решение:

1. Кристаллогидрат состоит из безводной соли сульфита калия ($K_2SO_3$) и кристаллизационной воды ($H_2O$). Найдем массу безводной соли в образце, вычтя массу воды из общей массы кристаллогидрата:

$m(K_2SO_3) = m(K_2SO_3 \cdot nH_2O) - m(H_2O) = 70,4 \text{ г} - 7,2 \text{ г} = 63,2 \text{ г}$

2. Вычислим молярные массы воды и сульфита калия. Для расчетов используем относительные атомные массы: $Ar(K)=39$, $Ar(S)=32$, $Ar(O)=16$, $Ar(H)=1$.

Молярная масса воды ($H_2O$):

$M(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

Молярная масса сульфита калия ($K_2SO_3$):

$M(K_2SO_3) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(S) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 39 + 32 + 3 \cdot 16 = 78 + 32 + 48 = 158 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число молей) воды и безводной соли в образце, используя формулу $\nu = \frac{m}{M}$:

$\nu(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{7,2 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

$\nu(K_2SO_3) = \frac{m(K_2SO_3)}{M(K_2SO_3)} = \frac{63,2 \text{ г}}{158 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

4. В формуле кристаллогидрата $K_2SO_3 \cdot nH_2O$ коэффициент $\text{n}$ показывает соотношение молей воды к молям соли. Найдем это соотношение:

$n = \frac{\nu(H_2O)}{\nu(K_2SO_3)} = \frac{0,4 \text{ моль}}{0,4 \text{ моль}} = 1$

Таким образом, на 1 моль сульфита калия приходится 1 моль воды.

5. Формула кристаллогидрата: $K_2SO_3 \cdot H_2O$.

Ответ: $K_2SO_3 \cdot H_2O$