Как решить задачу по химии, в которой для полного разложения карбоната магния потребовалось 40,8 кДж теплоты, а полученный углекислый газ был поглощен раствором гидроксида стронция массой 378,2 г с массовой долей щелочи 10%? Как рассчитать массовую долю соли в полученном растворе, если тепловой эффект реакции образования карбоната магния составляет 102 кДж/моль?

Химия 11 класс Тепловые эффекты химических реакций и расчеты в химии задача по химии карбонат магния Тепловой эффект реакции углекислый газ гидроксид стронция массовая доля соли расчет массовой доли химические реакции Новый

Чтобы решить эту задачу, давайте разберем ее на несколько шагов. Мы будем использовать данные о теплоте, выделяющейся в процессе реакции, и информацию о растворе гидроксида стронция.

Шаг 1: Определение количества моль карбоната магния

Сначала найдем, сколько моль карбоната магния разложилось, используя тепловой эффект реакции. Дано, что для полного разложения карбоната магния требуется 40,8 кДж теплоты, а тепловой эффект реакции составляет 102 кДж/моль. Мы можем рассчитать количество моль карбоната магния следующим образом:

• Количество моль = Теплота, затраченная на разложение / Тепловой эффект реакции
• Количество моль = 40,8 кДж / 102 кДж/моль ≈ 0,4 моль

Шаг 2: Определение массы углекислого газа

Теперь найдем массу углекислого газа (CO2), который образуется в результате разложения карбоната магния. Углекислый газ образуется по уравнению:

• MgCO3 → MgO + CO2

Молярная масса CO2 составляет 44 г/моль. Теперь рассчитаем массу углекислого газа:

• Масса CO2 = Количество моль CO2 × Молярная масса CO2
• Масса CO2 = 0,4 моль × 44 г/моль = 17,6 г

Шаг 3: Определение количества гидроксида стронция

Теперь мы знаем, что углекислый газ реагирует с гидроксидом стронция (Sr(OH)2) с образованием карбоната стронция (SrCO3). Уравнение реакции выглядит так:

• CO2 + Sr(OH)2 → SrCO3 + H2O

Теперь определим, сколько гидроксида стронция у нас есть в растворе. У нас есть 378,2 г раствора с массовой долей щелочи 10%. Это значит:

• Масса Sr(OH)2 = Масса раствора × Массовая доля
• Масса Sr(OH)2 = 378,2 г × 0,10 = 37,82 г

Шаг 4: Определение количества моль гидроксида стронция

Теперь найдем количество моль гидроксида стронция. Молярная масса Sr(OH)2 составляет 121 г/моль. Рассчитаем количество моль:

• Количество моль Sr(OH)2 = Масса Sr(OH)2 / Молярная масса Sr(OH)2
• Количество моль Sr(OH)2 = 37,82 г / 121 г/моль ≈ 0,312 моль

Шаг 5: Определение массы карбоната стронция

Теперь найдем массу карбоната стронция, который образуется в результате реакции. Молярная масса SrCO3 составляет 147 г/моль. Поскольку на одну моль углекислого газа требуется одна моль гидроксида стронция, то количество моль SrCO3 будет равно количеству моль CO2, то есть 0,4 моль. Рассчитаем массу SrCO3:

• Масса SrCO3 = Количество моль SrCO3 × Молярная масса SrCO3
• Масса SrCO3 = 0,4 моль × 147 г/моль = 58,8 г

Шаг 6: Определение массовой доли соли в растворе

Теперь мы можем рассчитать массовую долю соли (SrCO3) в растворе. Для этого нужно знать общую массу раствора, которая равна массе раствора гидроксида стронция плюс масса образовавшейся соли:

• Общая масса раствора = Масса раствора + Масса SrCO3
• Общая масса раствора = 378,2 г + 58,8 г = 437 г

Теперь рассчитаем массовую долю соли:

• Массовая доля соли = (Масса SrCO3 / Общая масса раствора) × 100%
• Массовая доля соли = (58,8 г / 437 г) × 100% ≈ 13,4%

Таким образом, массовая доля соли в полученном растворе составляет примерно 13,4%.