Я недавно провел эксперимент, где обработал смесь гидрокарбоната калия и карбоната кальция. Вес смеси составлял 10 г. Я добавил избыток соляной кислоты для реакции с солями. Как результат, образовался газ, который я растворил в 152,7 мл 3,29% раствора гидроксида натрия (NaOH). Этот раствор имел плотность 1,035 г/мл. Теперь мне нужно определить массовые доли солей в полученном растворе.
Для начала, я должен найти количество молей газа, выпущенного в реакции с соляной кислотой. Для этого я использую закон Дальтона, согласно которому парциальное давление газа в смеси пропорционально его молярной доле. Для расчета массы газа, нужно найти его молярную массу. Я знаю, что это газ, полученный в реакции с соляной кислотой, поэтому он является СО2. Молярная масса CO2 составляет 44 г/моль. Теперь я могу найти количество моль CO2 в газовой смеси٫ используя объем и плотность раствора NaOH. Масса раствора NaOH٫ которую я использовал٫ составляла 152٫7 мл * 1٫035 г/мл 158٫1765 г.
Молярная концентрация NaOH в растворе равна 3,29 г / 100 мл 0,0329 г/мл. Количество моль NaOH в растворе можно найти, поделив массу на молярную массу. Молярная масса NaOH равна 40 г/моль. Количество моль NaOH 158,1765 г / 40 г/моль 3,954 моль NaOH. Так как выделившийся газ растворился в этом растворе, моль CO2 должно быть равно моль NaOH. Таким образом, количество моль CO2 равно 3,954 моль. Теперь я найду количество гасимых соединений, возникающих при реакции. Поскольку CO2 образуется из гидрокарбоната калия и карбоната кальция, я знаю, что для каждой моли CO2 необходимо половина моли каждого из этих соединений.
Количество моль гидрокарбоната калия и карбоната кальция в смеси будет равно половине количества моль CO2, то есть 3,954 моль / 2 1,977 моль; Теперь я могу найти массу этих соединений, используя их молярную массу. Молярная масса гидрокарбоната калия (KHCO3) составляет 100 г/моль, а молярная масса карбоната кальция (CaCO3) равна 100 г/моль. Масса гидрокарбоната калия будет равна 1,977 моль * 100 г/моль 197,7 г. Масса карбоната кальция равна 1,977 моль * 100 г/моль 197,7 г.
Таким образом, массовые доли гидрокарбоната калия и карбоната кальция в полученном растворе составляют 197,7 г и 197,7 г соответственно.