Номер 3, страница 60, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•3*. Смесь $Na_2CO_3$ и $NaHCO_3$ массой 96 г прокалили до прекращения ее разложения. В остатке получили 69 г соли. Какова масса компонентов в исходной смеси?

Ответ: 22,8 г $Na_2CO_3$ и 73,2 г $NaHCO_3$.

Дано:

$m(смеси~Na_2CO_3~и~NaHCO_3) = 96$ г

$m(остатка) = 69$ г

Найти:

$m(Na_2CO_3)$ в исходной смеси - ?

$m(NaHCO_3)$ в исходной смеси - ?

Решение:

При прокаливании смеси карбонат натрия ($Na_2CO_3$) не разлагается, так как является термически устойчивым соединением. Гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$) разлагается с образованием карбоната натрия, воды и углекислого газа. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$2NaHCO_3 \xrightarrow{t^{\circ}} Na_2CO_3 + H_2O\uparrow + CO_2\uparrow$

Уменьшение массы смеси происходит за счет улетучивания газообразных продуктов реакции: паров воды ($H_2O$) и углекислого газа ($CO_2$).

Найдем массу выделившихся газов:

$\Delta m = m(исходной~смеси) - m(остатка) = 96~г - 69~г = 27$ г

Таким образом, $m(H_2O) + m(CO_2) = 27$ г.

Теперь, используя уравнение реакции, определим, какая масса гидрокарбоната натрия разложилась, чтобы выделить 27 г газов. Для этого вычислим молярные массы веществ:

$M(NaHCO_3) = 23 + 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 84$ г/моль

$M(H_2O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль

$M(CO_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль

Согласно уравнению реакции, при разложении 2 моль $NaHCO_3$ образуется 1 моль $H_2O$ и 1 моль $CO_2$. Переведем это в массы:

Масса 2 моль $NaHCO_3$: $2 \cdot 84~г/моль = 168$ г

Масса выделившихся газов (1 моль $H_2O$ + 1 моль $CO_2$): $18~г + 44~г = 62$ г

Составим пропорцию: при разложении 168 г $NaHCO_3$ выделяется 62 г газов. Нам нужно найти, сколько $NaHCO_3$ разложилось, если выделилось 27 г газов. Пусть $\text{x}$ — масса $NaHCO_3$ в исходной смеси.

$\frac{x}{168~г} = \frac{27~г}{62~г}$

Отсюда находим массу $NaHCO_3$:

$x = m(NaHCO_3) = \frac{168~г \cdot 27~г}{62~г} \approx 73.2$ г

Теперь найдем массу карбоната натрия $Na_2CO_3$ в исходной смеси, вычитая массу $NaHCO_3$ из общей массы смеси:

$m(Na_2CO_3) = m(смеси) - m(NaHCO_3) = 96~г - 73.2~г = 22.8$ г

Ответ: в исходной смеси содержалось 22,8 г $Na_2CO_3$ и 73,2 г $NaHCO_3$.