Рассчитайте массу воды (H₂О), в которой надо растворить 100 грамм кристаллической соды (Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O) для получения 10-процентного раствора карбоната натрия (Na₂CO₃).

Решение задачи

Рассчитаем молярные массы карбоната натрия (Na₂CO₃) и кристаллической соды (Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O):

M (Na₂CO₃) = 106 (г/моль),

M (Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O) = 106+ 10 ∙ 18 = 286 (г/моль).

Учитывая, что в 1 моль кристаллической соды (Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O) содержится 1 моль карбоната натрия (Na₂CO₃), найдем массы данных веществ по формуле, устанавливающей связь между массой и химическим количеством вещества:

Получаем:

m (Na₂CO₃) = 1 моль ∙ 106 г/моль = 106 (г)

m (Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O) = 1 моль ∙ 286 г/моль = 286 (г).

Вычислим, какое количество карбоната натрия (Na₂CO₃) (в г) содержится в 100 г кристаллогидрата (кристаллической соды (Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O)). Составим пропорцию:

в 286 г Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O содержится 106 г Na₂CO₃

в 100 г Na₂CO₃ ∙ 10 H₂O содержится г Na₂CO₃

Откуда:

Массу кристаллизационной воды можно вычислить по формуле:

Получаем:

m (крист. воды) = 100 – 37,06 = 62,94 (г).

 

Используя формулу нахождения массовой доли вещества:

найдем массу 10-процентного раствора карбоната натрия (Na₂CO₃) по формуле:

Получаем:

Если раствор 10-процентный, то массовая доля карбоната натрия (Na₂CO₃) в нем 0,1.

Вычислим массу воды (H₂O) в 10-процентном растворе по формуле:

Получаем:

m (H₂O) = 370,6 – 37,06 = 333,54 (г).

Найдем массу воды (H₂O), которую необходимо взять для приготовления раствора:

m (H₂O для растворения кристаллогидрата) = m (H₂O в растворе) — m (кристаллизационной H₂O)

m (H₂O) = 333,54 – 62,94 = 270,6 (г).

Ответ: масса воды равна 270,6 грамм.