Номер 9, страница 107 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

9. Рассчитайте массы сульфата натрия $Na_2SO_4$ и нитрата бария $Ba(NO_3)_2$, при взаимодействии которых образуется сульфат бария массой 93,2 г.

Дано:

$m(BaSO_4) = 93,2 \text{ г}$

Найти:

$m(Na_2SO_4) - ?$

$m(Ba(NO_3)_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия сульфата натрия ($Na_2SO_4$) и нитрата бария ($Ba(NO_3)_2$). Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок сульфата бария ($BaSO_4$) и растворимый нитрат натрия ($NaNO_3$).

$Na_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaNO_3$

Уравнение сбалансировано. Из него видно, что реагенты и сульфат бария реагируют в мольном соотношении 1:1:1.

$\nu(Na_2SO_4) : \nu(Ba(NO_3)_2) : \nu(BaSO_4) = 1:1:1$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчете. Будем использовать округленные значения относительных атомных масс: $Ar(Na) = 23$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$, $Ar(Ba) = 137$, $Ar(N) = 14$.

Молярная масса сульфата бария ($BaSO_4$):

$M(BaSO_4) = Ar(Ba) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 233 \text{ г/моль}$

Молярная масса сульфата натрия ($Na_2SO_4$):

$M(Na_2SO_4) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 46 + 32 + 64 = 142 \text{ г/моль}$

Молярная масса нитрата бария ($Ba(NO_3)_2$):

$M(Ba(NO_3)_2) = Ar(Ba) + 2 \cdot (Ar(N) + 3 \cdot Ar(O)) = 137 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 137 + 2 \cdot 62 = 261 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) образовавшегося сульфата бария ($BaSO_4$) по формуле $\nu = \frac{m}{M}$.

$\nu(BaSO_4) = \frac{m(BaSO_4)}{M(BaSO_4)} = \frac{93,2 \text{ г}}{233 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

4. Согласно стехиометрическому соотношению в уравнении реакции, количество вещества вступивших в реакцию сульфата натрия и нитрата бария равно количеству вещества образовавшегося сульфата бария.

$\nu(Na_2SO_4) = \nu(BaSO_4) = 0,4 \text{ моль}$

$\nu(Ba(NO_3)_2) = \nu(BaSO_4) = 0,4 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массы реагентов, необходимые для реакции, по формуле $m = \nu \cdot M$.

Масса сульфата натрия ($Na_2SO_4$):

$m(Na_2SO_4) = \nu(Na_2SO_4) \cdot M(Na_2SO_4) = 0,4 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 56,8 \text{ г}$

Масса нитрата бария ($Ba(NO_3)_2$):

$m(Ba(NO_3)_2) = \nu(Ba(NO_3)_2) \cdot M(Ba(NO_3)_2) = 0,4 \text{ моль} \cdot 261 \text{ г/моль} = 104,4 \text{ г}$

Ответ: для реакции потребуется 56,8 г сульфата натрия и 104,4 г нитрата бария.