К раствору содержащему 0,3655 г натрия карбоната марки «х.ч.» добавили 40,00 мл раствора хлорной кислоты. Раствор прокипятили для удаления углекислого газа и на титрование избытка хлорной кислоты израсходовали 11,25 мл натрия гидроксида (25,00 мл натрия гидроксида эквивалентны 27,40 мл раствора хлорной кислоты). Определить нормальную концентрацию натрия гидроксида и хлорной кислоты.
Для начала рассмотрим каждый шаг по порядку.
1. Дано:
Масса натрия карбоната - 0,3655 г
Объем раствора хлорной кислоты - 40,00 мл
Объем израсходованного натрия гидроксида - 11,25 мл
Объем натрия гидроксида, эквивалентный 27,40 мл раствора хлорной кислоты
2. Найдем количество вещества натрия карбоната:
Для этого воспользуемся формулой:
n = m / M,
где n - количество вещества,
m - масса вещества,
M - молярная масса вещества.
M(Na2CO3) = 2*M(Na) + M(C) + 3*M(O) = 2*23 + 12 + 3*16 = 106 г/моль
n(Na2CO3) = 0,3655 / 106 = 0,003448 моль
3. Рассчитаем концентрацию хлорной кислоты:
Для этого воспользуемся формулой для концентрации:
C = n / V,
где С - концентрация,
n - количество вещества,
V - объем раствора.
C(HCl) = n(HCl) / V(HCl) = n(HCl) / 40,00 = (n(HCl) * 27,40) / 40,00
(это следует из условия, что 27,40 мл раствора хлорной кислоты эквивалентны 25,00 мл натрия гидроксида)
Теперь мы знаем, что n(HCl) = V(HCl) * C(HCl), поэтому можно записать:
C(HCl) = (V(HCl) * C(HCl) * 27,40) / 40,00
Это уравнение поможет нам найти концентрацию раствора хлорной кислоты.
4. Расчет нормальной концентрации натрия гидроксида:
Так как натрий гидроксид и хлорная кислота реагируют в соответствии с уравнением:
NaOH + HCl -> NaCl + H2O
Можем установить соотношение между исходным количеством натрия гидроксида и израсходованным объемом хлорной кислоты:
n(NaOH) / n(HCl) = V(NaOH) / V(HCl)
n(HCl) = 11,25 * n(NaOH) / 27,40
Так как натрий гидроксид NaOH является веществом щелочным, n(NaOH) равно n(HCl) + n(Na2CO3)
n(HCl) = 11,25 * (n(HCl) + n(Na2CO3)) / 27,40
Теперь воспользуемся найденным ранее значением количества вещества натрия карбоната - 0,003448 моль:
n(HCl) = 11,25 * (n(HCl) + 0,003448) / 27,40
S - нормальная концентрация натрия гидроксида, это будет нормальной концентрацией нашего раствора натрия гидроксида:
S(NaOH) = (n(HCl) + 0,003448) / 25
Таким образом, мы нашли нормальную концентрацию натрия гидроксида.
Надеюсь, что эта информация будет полезна и поможет вам понять и решить эту задачу. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Удачи!