20 г смеси натрия и оксида натрия с молярным соотношением компонентов 4: 1 растворили в 100 г воды. найдите массовую процентную концентрацию растворенного вещества в полученном растворе. с решением!
АММИАК – бесцветный газ с резким запахом, температура плавления –80° С, температура кипения – 36° С, хорошо растворяется в воде, спирте и ряде других органических растворителей. Синтезируют из азота и водорода. В природе образуется при разложении азотсодержащих органических соединений.
Получение аммиака в лабораторных условиях производят из смеси твёрдого хлорида аммония (NH4Cl) и гашенной извести. При нагревании интенсивно выделяется аммиак. 2NH4Cl + Ca(OH)2 -> CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
Применение аммиака и его солей основано на специфических свойствах. Аммиак служит сырьём для производства азотосодержащих веществ, а также в составе солей широко применяется в качестве минеральных удобрений. Водный раствор аммиака можно купить в аптеках под названием нашатырный спирт.
Равновесие в системе наступит в том случае, если энергия Гиббса системы равна 0 Т.е. ΔrG⁰ = 0 Т.к. ΔrG⁰ = ΔrH⁰ - TΔrS° наша задача упрощается и сводится к решению простого уравнения: ΔrH⁰ - TΔrS° = 0 ΔrH⁰ - известно - 128,05 кДж*моль⁻¹ ΔrS° рассчитаем по закону Гесса: ΔrS° = S⁰(CH₃OH) - [S⁰(CO) + 2S⁰(H₂)] Из справочника: S⁰(CH₃OH) = 0,127 кДж*моль⁻¹К⁻¹ S⁰(CO) = 0,198 кДж*моль⁻¹*К⁻¹ S⁰(H₂) = 0,131 кДж*моль⁻¹*К⁻¹ Подставляем в закон Гесса: ΔrS° = 0,127 - (0,198 + 2*0,131) = -0,333 кДж*моль⁻¹*К⁻¹ Фактически, задача решена, в наше уравнение вставляем значения энтропии и энтальпии: 0 = -128,05 - T(-0,333) 128,05 = 0,333T T = 385,53К ответ:
Дано:
m(Na+Na₂O)= 20 г
n(Na):n(Na₂O) = 4:1
m(H₂O) = 100 г
Найти:
ω(NaOH)-?
Решение.
M(Na)=23г/моль
M(Na₂O)=62 г/моль
M(NaOH) = 40 г/моль
M(H₂O) = 18 г/моль
Примем количество вещества Na₂O за х моль, тогда
m(Na)= 4x*23
m(Na₂O)= 62x
Составляем уравнение: 23*4х + 62х = 20
х=0,1299 (моль) - это количество Na₂O
По условию натрия в 4 раза больше
n(Na) = 4*0.1299 = 0,5196 моль
Составляем уравнения химических реакций (УХР):
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ (УХР1)
Из УХР1 видно, что n(NaOH) = n(Na) = n(H₂O) = 0.5196 моль
Na₂O + H₂O = 2NaOH (УХР2)
Из УХР2 видно, что n(NaOH)=2n(Na₂O)= 2*0.1299 моль = 0,2598 моль
n(H₂O) = n(Na₂O) = 0,2598 моль
Общая масса образовавшегося гидроксида натрия:
m(NaOH) = n*M = (0,5196+0,2598)*40 = 31,18 г
Масса воды, вступившая в реакцию:
m(H₂O) = n*M = (0.5196+0,2598)*18 = 14,03 г
Масса воды, оставшаяся в растворе:
m(H₂O) = 100 г - 14,03 г = 85,97 г
Масса раствора гидроксида натрия:
m(p-pa NaOH) = m(NaOH)+m(H₂O) = 31,18 + 85,97 = 117,15 г
Массовая доля гидроксида натрия в процентах в растворе:
ω(NaOH) = m(NaOH)*100%/m(p-pa NaOH) = 31,18*100/117,15 ≈ 26,62%
ответ: 26,62%