Гидрокарбонат натрия при нагревании превращается в карбонат. Рассчитайте массовую долю гидрокарбоната натрия в растворе, в котором после нагревания массовая доля карбоната натрия равна 5,3%

Для того чтобы рассчитать массовую долю гидрокарбоната натрия в растворе, нужно использовать реакции и массы веществ. Начнем с того, что при нагревании гидрокарбонат натрия (NaHCO₃) разлагается на карбонат натрия (Na₂CO₃), углекислый газ (CO₂) и воду (H₂O). Реакция разложения выглядит так:

$2 \, \text{NaHCO}_3 \xrightarrow{\text{нагрев}} \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$

Из этого уравнения видно, что 2 молекулы NaHCO₃ превращаются в одну молекулу Na₂CO₃.

1. Определение массовой доли Na₂CO₃ в растворе.
   Массовая доля Na₂CO₃ в растворе после нагревания составляет 5,3%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 5,3 г Na₂CO₃.

2. Нахождение массы Na₂CO₃ и NaHCO₃.
   Из реакции видно, что из 2 моль NaHCO₃ получается 1 моль Na₂CO₃. То есть масса Na₂CO₃ будет в два раза меньше массы NaHCO₃ (на 1 моль Na₂CO₃ требуется 2 моль NaHCO₃). Массы молекул:

   • Молекулярная масса NaHCO₃: 23 (Na) + 1 (H) + 12 (C) + 3 × 16 (O) = 84 г/моль.

   • Молекулярная масса Na₂CO₃: 2 × 23 (Na) + 12 (C) + 3 × 16 (O) = 106 г/моль.

3. Расчет массы NaHCO₃ до нагревания.
   Поскольку 2 моль NaHCO₃ образуют 1 моль Na₂CO₃, можно использовать пропорцию для определения массы NaHCO₃, исходя из массы Na₂CO₃.

   Масса NaHCO₃, из которой образуется 5,3 г Na₂CO₃:

   $$\frac{2 \times 84}{106} \times 5,3 = 8,0 \, \text{г NaHCO₃}.$$

4. Определение массовой доли NaHCO₃ в растворе до нагревания.
   После нагревания масса раствора остаётся той же, только меняется состав. Масса раствора до нагревания будет равна массе NaHCO₃ до нагревания, которая составила 8,0 г, плюс масса воды и других веществ, оставшихся в растворе.

   Массовая доля NaHCO₃ в растворе до нагревания будет:

   $$\frac{8,0}{100} \times 100 = 8,0\% \, \text{NaHCO₃}.$$

Ответ: Массовая доля гидрокарбоната натрия в растворе до нагревания составляет 8,0%.