Номер 6, страница 129 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 6. Углерод и кремний. Параграф 35. Угольная кислота и её соли. Круговорот углерода в природе. Подумай, ответь, выполни... - номер 6, страница 129.

Условие.

6. В 365 г воды растворили 135 г кристаллической соды. Определите массовую долю (в долях единицы и в процентах) безводной соли ($Na_2CO_3$) в полученном растворе.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(H_2O) = 365 \text{ г}$

$m(\text{кристаллической соды}) = 135 \text{ г}$

Найти:

$\omega(Na_2CO_3)$ — ?

Решение:

Кристаллическая сода — это тривиальное название для кристаллогидрата карбоната натрия, химическая формула которого $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$.

1. Рассчитаем молярные массы безводной соли (карбоната натрия $Na_2CO_3$) и кристаллической соды ($Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$). Для этого воспользуемся относительными атомными массами элементов из Периодической системы Д. И. Менделеева, округленными до целых чисел: $Ar(Na) = 23$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Молярная масса безводного карбоната натрия $Na_2CO_3$:

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль}$

Молярная масса кристаллической соды $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$:

$M(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) = M(Na_2CO_3) + 10 \cdot M(H_2O) = 106 + 10 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 106 + 180 = 286 \text{ г/моль}$

2. Определим массу безводной соли $Na_2CO_3$, которая содержится в 135 г кристаллической соды. Массу можно найти через отношение молярных масс.

$m(Na_2CO_3) = m(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O) \cdot \frac{M(Na_2CO_3)}{M(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O)}$

$m(Na_2CO_3) = 135 \text{ г} \cdot \frac{106 \text{ г/моль}}{286 \text{ г/моль}} \approx 50,035 \text{ г}$

3. Рассчитаем общую массу полученного раствора. Она складывается из массы исходной воды и массы растворенной кристаллической соды (так как вода из кристаллогидрата также становится частью растворителя).

$m_{раствора} = m(H_2O) + m(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O)$

$m_{раствора} = 365 \text{ г} + 135 \text{ г} = 500 \text{ г}$

4. Вычислим массовую долю безводной соли $Na_2CO_3$ в полученном растворе по формуле:

$\omega(Na_2CO_3) = \frac{m(Na_2CO_3)}{m_{раствора}}$

$\omega(Na_2CO_3) = \frac{50,035 \text{ г}}{500 \text{ г}} \approx 0,10007$

Округляя результат до трех значащих цифр (в соответствии с точностью исходных данных), получаем значение в долях единицы: $\omega(Na_2CO_3) \approx 0,100$.

Чтобы выразить массовую долю в процентах, необходимо умножить полученное значение на 100%:

$\omega(Na_2CO_3) = 0,100 \cdot 100\% = 10,0\%$

Ответ: массовая доля безводной соли $Na_2CO_3$ в полученном растворе составляет 0,100 (в долях единицы) и 10,0% (в процентах).