Номер 5-137, страница 67 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-137. Вычислите массу осадка, который образуется при взаимодействии двух растворов, причем первый содержит 35,5 г сульфата натрия, а второй — нитрат бария в стехиометрическом соотношении.

Дано:

$m(Na_2SO_4) = 35,5 \text{ г}$

Реагенты (сульфат натрия и нитрат бария) находятся в стехиометрическом соотношении.

Найти:

$m(\text{осадка}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия растворов сульфата натрия ($Na_2SO_4$) и нитрата бария ($Ba(NO_3)_2$). В результате реакции обмена образуется нерастворимое в воде вещество — сульфат бария ($BaSO_4$), которое выпадает в виде осадка.

$Na_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaNO_3$

2. Вычислим молярную массу сульфата натрия ($Na_2SO_4$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева (Na ≈ 23, S ≈ 32, O ≈ 16).

$M(Na_2SO_4) = 2 \cdot A_r(Na) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 46 + 32 + 64 = 142 \text{ г/моль}$

3. Рассчитаем количество вещества сульфата натрия, содержащегося в первом растворе, по формуле $n = m/M$.

$n(Na_2SO_4) = \frac{m(Na_2SO_4)}{M(Na_2SO_4)} = \frac{35,5 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль сульфата натрия образуется 1 моль сульфата бария. Следовательно, их количества веществ соотносятся как 1:1. Поскольку по условию задачи реагенты взяты в стехиометрическом соотношении, они прореагируют полностью. Таким образом, количество вещества образовавшегося осадка ($BaSO_4$) равно количеству вещества исходного сульфата натрия.

$n(BaSO_4) = n(Na_2SO_4) = 0,25 \text{ моль}$

5. Вычислим молярную массу осадка — сульфата бария ($BaSO_4$), используя относительные атомные массы (Ba ≈ 137, S ≈ 32, O ≈ 16).

$M(BaSO_4) = A_r(Ba) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 137 + 32 + 64 = 233 \text{ г/моль}$

6. Рассчитаем массу осадка сульфата бария по формуле $m = n \cdot M$.

$m(BaSO_4) = n(BaSO_4) \cdot M(BaSO_4) = 0,25 \text{ моль} \cdot 233 \text{ г/моль} = 58,25 \text{ г}$

Ответ: масса осадка, который образуется при взаимодействии двух растворов, составляет 58,25 г.