Какова массовая доля сульфата натрия (Na₂SO₄) в растворе, полученном при растворении в 300 граммах воды 1 моль глауберовой соли (Na₂SO₄ 10H₂O)?

Решение задачи

При решении данной задачи будем использовать формулу нахождения массовой доли растворенного вещества в растворе:

Массовая доля растворенного вещества в растворе – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Выражается в долях единицы или в %. Следует отметить, что массовая доля растворенного вещества в растворе, выраженная в %, называется процентной концентрацией раствора.

Найдем массу безводного сульфата натрия (Na₂SO₄), содержащегося в 1 моль кристаллогидрата (Na₂SO₄ 10H₂O).

Для этого рассчитаем молярные массы  сульфата натрия (Na₂SO₄) и глауберовой соли (Na₂SO₄ 10H₂O):

M (Na₂SO₄) = 142 (г/моль),

M (Na₂SO₄ 10H₂O) = 142 + 10  18 = 322 (г/моль).

Учитывая, что в 1 моль глауберовой соли (Na₂SO₄ ∙ 10H₂O) содержится 1 моль безводного сульфата натрия (Na₂SO₄) и что молярные массы глауберовой соли (Na₂SO₄ 10H₂O) и безводного сульфата натрия (Na₂SO₄) соответственно равны 322 и 142 г/моль, вычислим массы данных веществ по формуле, устанавливающей связь между массой и химическим количеством вещества:

Получаем:

m (Na₂SO₄) = 142 (г),

m (Na₂SO₄ 10H₂O) = 322(г).

Найдем массу раствора, используя формулу нахождения массы раствора:

Следовательно:

m (раствора) = 322 г + 300 г = 622 (г).

Используя формулу нахождения массовой доли растворенного вещества в растворе, вычислим массовую долю сульфата натрия (Na₂SO₄) в растворе глауберовой соли (Na₂SO₄ 10H₂O):

Ответ: массовая доля сульфата натрия (Na₂SO₄) в растворе = 0,23 или 23 %.