Какова массовая доля тетрагидроксоалюмината натрия в растворе, который образуется при растворении 8,05 г натрия и 8,1 г алюминия в 220 мл воды?

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля тетрагидроксоалюминат натрия растворение натрия растворение алюминия химия 11 класс расчет массовой доли химические реакции растворы в химии Новый

Чтобы найти массовую долю тетрагидроксоалюмината натрия в растворе, давайте сначала определим, какие реакции происходят и какие вещества образуются.

При растворении натрия и алюминия в воде происходит реакция, в результате которой образуется тетрагидроксоалюминат натрия (Na[Al(OH)4]) и водород. Реакция можно представить следующим образом:

2Na + 2H2O + Al → 2Na[Al(OH)4] + H2↑

Теперь давайте посчитаем, сколько моль натрия и алюминия у нас есть.

• Молярная масса натрия (Na) = 23 г/моль.
• Молярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль.

Теперь находим количество молей натрия:

• Количество молей Na = масса Na / молярная масса Na = 8,05 г / 23 г/моль ≈ 0,350 моль.

Теперь находим количество молей алюминия:

• Количество молей Al = масса Al / молярная масса Al = 8,1 г / 27 г/моль ≈ 0,300 моль.

Согласно уравнению реакции, на 2 моль натрия нужно 1 моль алюминия. Проверим, какой из реагентов является лимитирующим:

• Для 0,350 моль Na потребуется 0,350 / 2 = 0,175 моль Al.
• У нас есть 0,300 моль Al, значит, Al является лимитирующим реагентом.

Теперь определим, сколько моль тетрагидроксоалюмината натрия образуется:

• Из 1 моль Al образуется 2 моль Na[Al(OH)4].
• Следовательно, из 0,300 моль Al образуется 0,300 * 2 = 0,600 моль Na[Al(OH)4].

Теперь найдем массу тетрагидроксоалюмината натрия:

• Молярная масса Na[Al(OH)4] = 23 + 27 + 4 * 17 = 23 + 27 + 68 = 118 г/моль.
• Масса Na[Al(OH)4] = количество моль * молярная масса = 0,600 моль * 118 г/моль = 70,8 г.

Теперь можем найти массовую долю тетрагидроксоалюмината натрия в растворе:

• Общая масса раствора = масса Na + масса Al + масса воды = 8,05 г + 8,1 г + 220 г = 236,15 г.
• Массовая доля Na[Al(OH)4] = (масса Na[Al(OH)4] / общая масса раствора) * 100% = (70,8 г / 236,15 г) * 100% ≈ 29,96%.

Ответ: Массовая доля тетрагидроксоалюмината натрия в растворе составляет примерно 29,96%.