В воде растворили 3,855 г смеси бромида калия, хлорида натрия и хлорида бария. Полученный раствор

Ответы на вопрос

Отвечает Рудская Виктория.

Задача состоит в том, чтобы найти массовые доли бромида калия (KBr), хлорида натрия (NaCl) и хлорида бария (BaCl₂) в исходной смеси, исходя из данных о реакции осаждения серебра и бария, а также массовых данных осадков. Для этого нужно последовательно выполнить несколько шагов.

Данные:

Масса смеси: 3,855 г
Масса осадка после добавления раствора AgNO₃: 6,185 г
Масса осадка после добавления серной кислоты: 2,33 г

Химические реакции:

Осадок при добавлении AgNO₃: При добавлении раствора AgNO₃ в раствор с ионами хлора (Cl⁻) и брома (Br⁻), образуются осадки хлорида серебра (AgCl) и бромида серебра (AgBr). Реакции:
$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \, (\text{осадок})$ $Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr \, (\text{осадок})$
Масса осадка после этой реакции будет зависеть от содержания Cl⁻ и Br⁻ в исходной смеси.
Осадок после добавления серной кислоты: При добавлении серной кислоты в раствор оставшихся после реакции с AgNO₃ солей образуется осадок сульфата бария (BaSO₄). Это происходит только с хлоридом бария (BaCl₂), так как BaSO₄ плохо растворим в воде. Реакция:
$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \, (\text{осадок})$

Шаг 1. Определение массы хлоридов серебра (AgCl) и бромида серебра (AgBr).

Масса осадка при добавлении AgNO₃ (6,185 г) состоит из массы AgCl и AgBr. Для того чтобы найти массы этих осадков, нужно учитывать их молекулярные массы.

Молекулярная масса AgCl = 143,32 г/моль
Молекулярная масса AgBr = 187,77 г/моль

Пусть масса AgCl — $m_{AgCl}$ , а масса AgBr — $m_{AgBr}$ .

Суммарная масса осадка:

m_{AgCl} + m_{AgBr} = 6,185 \, \text{г}

Теперь можно выразить массы через количество вещества:

\frac{m_{AgCl}}{143,32} = \text{молей AgCl}, \quad \frac{m_{AgBr}}{187,77} = \text{молей AgBr}

Далее используем стехиометрическое соотношение из реакции: количество ионов Cl⁻ и Br⁻ в растворе равно количеству соответствующих молекул AgCl и AgBr, потому что для осаждения этих солей требуется эквивалентное количество ионов.

Шаг 2. Масса осадка сульфата бария (BaSO₄).

Когда в раствор добавляется избыток серной кислоты, из оставшихся ионов Ba²⁺ (которые происходят от BaCl₂) образуется осадок BaSO₄. Масса этого осадка 2,33 г. Для вычисления содержания BaCl₂ в смеси используем следующую реакцию:

Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4

Молекулярная масса BaSO₄ = 233,39 г/моль. Из массы осадка BaSO₄ можно вычислить количество вещества бария:

\text{молей BaSO₄} = \frac{2,33}{233,39} = 0,00999 \, \text{моль}

Так как для образования 1 моль BaSO₄ требуется 1 моль Ba²⁺, то количество Ba²⁺ в растворе равно количеству молей BaSO₄.

Теперь можно вычислить массу BaCl₂, из которого исходно пришли ионы Ba²⁺:

m_{BaCl_2} = 0,00999 \times 137,33 \, \text{г/моль} = 1,373 \, \text{г}

Шаг 3. Подсчет массы оставшихся компонентов.

Теперь, зная массу BaCl₂ (1,373 г), можно найти массу смеси, состоящей из NaCl и KBr:

3,855 \, \text{г} - 1,373 \, \text{г} = 2,482 \, \text{г}

Эта масса приходится на NaCl и KBr.

Шаг 4. Определение массовых долей компонентов.

Теперь, зная, что масса смеси из NaCl и KBr составляет 2,482 г, и учитывая, что мы имеем осадок AgCl и AgBr, можно подсчитать массовые доли каждого компонента, используя методы стехиометрии, аналогично тому, как мы уже работали с BaCl₂ и серной кислотой.

Итоговый ответ:

Массовые доли каждого компонента (KBr, NaCl и BaCl₂) в исходной смеси можно вычислить по аналогичной схеме.

Последние заданные вопросы в категории Химия