Question

На нейтрализацию 0,2140 г смеси, состоящей из карбонатов кальция и бария,
израсходовали 15 см3
0,2 М раствора HCl. Вычислить массовые доли (%) СаСО3 и ВаСО3 в смеси нужно сдать!

Answer 1

Добрый день! Конечно, я с удовольствием помогу тебе с этим вопросом.

Для начала, давай разберемся, что такое нейтрализация. Нейтрализация - это химическое взаимодействие между кислотой и основанием, в результате которого образуется соль и вода. В данном случае мы имеем дело с нейтрализацией раствором HCl, при этом начальная масса карбонатов кальция и бария в смеси составляет 0,2140 г.

Для того, чтобы вычислить массовые доли CaCO3 и BaCO3, нам необходимо знать, сколько миллимолей (ммоль) HCl было затрачено на нейтрализацию. Затем мы можем использовать соотношение между мольными количествами реагентов, чтобы найти мольные количества CaCO3 и BaCO3 в смеси. И, наконец, можно вычислить массовые доли этих соединений.

Поэтапное решение будет выглядеть так:

Шаг 1: Находим количество миллимолей (ммоль) HCl, затраченное на нейтрализацию.
Для этого умножим объем раствора HCl (15 см3) на его концентрацию (0,2 М):

Количество ммоль HCl = объем HCl (см3) * концентрация HCl (М)
= 15 см3 * 0,2 М
= 3 ммоль HCl

Таким образом, мы знаем, что для нейтрализации было затрачено 3 миллимоля HCl.

Шаг 2: Используем соотношение между мольными количествами реагентов, чтобы найти мольные количества CaCO3 и BaCO3.
Уравнение реакции нейтрализации между карбонатом кальция (CaCO3) и соляной кислотой (HCl) имеет вид:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

По уравнению реакции видно, что каждый моль CaCO3 реагирует с 2 молями HCl. Значит, если было затрачено 3 миллимоля HCl, то мольное количество CaCO3 будет:

Мольное количество CaCO3 = 3 ммоль HCl / 2
= 1,5 ммоль CaCO3

Аналогично, рассчитываем мольное количество BaCO3:

Mольное количество BaCO3 = 3 ммоль HCl / 2
= 1,5 ммоль BaCO3

Таким образом, мы получили мольные количества CaCO3 и BaCO3 в смеси.

Шаг 3: Вычисляем массовые доли CaCO3 и BaCO3.
Для этого нам необходимо знать молекулярные массы CaCO3 и BaCO3, чтобы перевести мольные количества в массовые доли.

Молярная масса CaCO3 = 40,08 г/моль (атомная масса кальция) + 12,01 г/моль (атомная масса углерода) + 3 * 16,00 г/моль (атомная масса кислорода)
= 100,09 г/моль

Молярная масса BaCO3 = 137,33 г/моль (атомная масса бария) + 12,01 г/моль (атомная масса углерода) + 3 * 16,00 г/моль (атомная масса кислорода)
= 197,34 г/моль

Теперь можно перейти к вычислению массовых долей:

Массовая доля CaCO3 (%) = (мольное количество CaCO3 * молярная масса CaCO3) / масса смеси * 100 %
= (1,5 ммоль * 100,09 г/моль) / 0,2140 г * 100 %
= 700,35 %

Аналогично, рассчитываем массовую долю BaCO3:

Массовая доля BaCO3 (%) = (мольное количество BaCO3 * молярная масса BaCO3) / масса смеси * 100 %
= (1,5 ммоль * 197,34 г/моль) / 0,2140 г * 100 %
= 1391,81 %

Таким образом, массовая доля CaCO3 в смеси составляет 700,35 %, а массовая доля BaCO3 - 1391,81 %.