Как можно узнать, какая массовая доля Na2CO3 и NaHCO3 в смеси карбоната натрия и гидрокарбоната натрия, если известно, что при прокаливании образца смеси массой 60 г выделилась вода массой 2,7 г?

Химия 11 класс Химические реакции и расчеты в химии массовая доля Na2CO3 массовая доля NaHCO3 смесь карбоната натрия гидрокарбонат натрия прокаливание смеси выделение воды химия 11 класс задачи по химии Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и химические реакции, происходящие при прокаливании смеси карбоната натрия (Na2CO3) и гидрокарбоната натрия (NaHCO3).

Шаг 1: Определим реакции, происходящие при прокаливании.

• Гидрокарбонат натрия (NaHCO3) при нагревании разлагается на карбонат натрия (Na2CO3), углекислый газ (CO2) и воду (H2O):
• 2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
• Карбонат натрия (Na2CO3) не разлагается при прокаливании.

Шаг 2: Найдем массу образовавшейся воды.

Из условия задачи известно, что выделилось 2,7 г воды. Это количество воды образуется только из гидрокарбоната натрия, который разложился.

Шаг 3: Рассчитаем, сколько моль NaHCO3 необходимо для образования 2,7 г воды.

• Молярная масса воды (H2O) = 18 г/моль.
• Количество молей воды (n) можно найти по формуле:
• n(H2O) = масса воды / молярная масса воды = 2,7 г / 18 г/моль = 0,15 моль.

Шаг 4: Определим количество моль NaHCO3.

Согласно уравнению реакции, на 2 моля NaHCO3 образуется 1 моль H2O. Таким образом, количество моль NaHCO3:

• n(NaHCO3) = 2 * n(H2O) = 2 * 0,15 моль = 0,30 моль.

Шаг 5: Рассчитаем массу NaHCO3 в смеси.

• Молярная масса NaHCO3 = 23 (Na) + 1 (H) + 12 (C) + 3*16 (O) = 84 г/моль.
• Масса NaHCO3 = n(NaHCO3) * молярная масса NaHCO3 = 0,30 моль * 84 г/моль = 25,2 г.

Шаг 6: Рассчитаем массу Na2CO3 в смеси.

Общая масса смеси равна 60 г, следовательно, масса Na2CO3 в смеси:

• Масса Na2CO3 = общая масса смеси - масса NaHCO3 = 60 г - 25,2 г = 34,8 г.

Шаг 7: Найдем массовую долю компонентов в смеси.

• Массовая доля NaHCO3:
• w(NaHCO3) = (масса NaHCO3 / общая масса смеси) * 100% = (25,2 г / 60 г) * 100% = 42%
• Массовая доля Na2CO3:
• w(Na2CO3) = (масса Na2CO3 / общая масса смеси) * 100% = (34,8 г / 60 г) * 100% = 58%

Ответ: В смеси карбоната натрия и гидрокарбоната натрия массовая доля NaHCO3 составляет 42%, а Na2CO3 - 58%.