В каком объеме 5%-ного раствора карбоната натрия (ρ=1,05 г/мл) нужно растворить 25 г кристаллической соды (Na2CO3•10H2O), чтобы получить 12%-ный раствор карбоната натрия?

Химия 11 класс Растворы и их свойства объем 5%-ного раствора карбонат натрия растворение соды 12%-ный раствор кристаллическая сода Na2CO3•10H2O химия 11 класс Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно определить, сколько карбоната натрия (Na2CO3) содержится в 25 г кристаллической соды (Na2CO3•10H2O) и затем рассчитать, какой объем 5%-ного раствора нам нужен для достижения 12%-ного раствора.

Шаг 1: Определение массы Na2CO3 в кристаллической соде

Кристаллическая сода (Na2CO3•10H2O) содержит 10 молекул воды кристаллизации. Для того чтобы найти массу чистого Na2CO3, сначала нужно рассчитать молекулярную массу Na2CO3•10H2O:

• Молярная масса Na2CO3 = 2(23) + 12 + 3(16) = 46 + 12 + 48 = 106 г/моль
• Молярная масса 10H2O = 10(18) = 180 г/моль
• Общая молярная масса Na2CO3•10H2O = 106 + 180 = 286 г/моль

Теперь рассчитаем, сколько Na2CO3 содержится в 25 г кристаллической соды:

• Масса Na2CO3 = (масса Na2CO3 / масса Na2CO3•10H2O) * масса Na2CO3•10H2O
• Масса Na2CO3 = (106 г/моль / 286 г/моль) * 25 г ≈ 9,27 г

Шаг 2: Определение необходимого объема 12%-ного раствора

Теперь, чтобы получить 12%-ный раствор, мы используем формулу:

• Концентрация (%) = (масса вещества / масса раствора) * 100%

Пусть V - это объем 5%-ного раствора, который мы добавим. Масса 5%-ного раствора будет равна:

• Масса 5%-ного раствора = ρ * V = 1,05 * V

Таким образом, общая масса раствора (Na2CO3 + 5%-ный раствор) будет равна:

• Масса раствора = 9,27 г + 1,05 * V

Теперь мы можем записать уравнение для 12%-ного раствора:

• 12% = (9,27 г / (9,27 г + 1,05 * V)) * 100%

Шаг 3: Решение уравнения

Упростим уравнение:

• 0,12 = 9,27 / (9,27 + 1,05 * V)

Теперь перемножим:

• 0,12 * (9,27 + 1,05 * V) = 9,27

Раскроем скобки:

• 1,1124 + 0,126V = 9,27

Переместим все в одну сторону:

• 0,126V = 9,27 - 1,1124
• 0,126V = 8,1576

Теперь найдем V:

• V = 8,1576 / 0,126 ≈ 64,7 мл

Ответ:

Для получения 12%-ного раствора карбоната натрия необходимо растворить 25 г кристаллической соды в примерно 64,7 мл 5%-ного раствора карбоната натрия.