На взаимодействие с 2,5 кг технического карбоната натрия потребовалась соляная кислота,содержащая 1,46кг хлороводорода. Вычислите массовую долю нерастворимых в кислоте примесей в образце технического карбоната натрия

Добрый день! Конечно, я помогу вам разобраться с этой задачей.

Для начала нам нужно рассчитать количество натрия и углекислого газа в образце карбоната натрия. Разберемся, сколько натрия находится в 2,5 кг технического карбоната натрия.

Карбонат натрия имеет химическую формулу Na₂CO₃. Согласно формуле, одна молекула карбоната натрия содержит два атома натрия (Na) и одну молекулу углекислого газа (CO₂). Молярная масса Na₂CO₃ составляет примерно 106 г/моль.

Массовая доля натрия в карбонате натрия:
(Молярная масса натрия / Молярная масса карбоната натрия) × 100% = (46 г/моль / 106 г/моль) × 100% = 43,40%

Теперь рассчитаем количество углекислого газа в образце карбоната натрия. Один моль карбоната натрия содержит одну моль углекислого газа, поэтому масса углекислого газа равна массовой доле натрия, умноженной на массу образца карбоната натрия:
Масса углекислого газа = (43,40% / 100%) × 2,5 кг = 1,085 кг

Теперь перейдем к рассмотрению реакции карбоната натрия с соляной кислотой. Степень реакции кислоты с щелочью можно определить, рассчитав количество молей щелочи (в нашем случае — карбоната натрия) и кислоты (в нашем случае — хлороводорода).

Масса хлороводорода равна 1,46 кг. Учитывая, что молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль, рассчитаем количество молей хлороводорода:
Количество молей HCl = Масса HCl / Молярная масса HCl = 1460 г / 36,5 г/моль = 40 моль

Так как коэффициенты перед веществами в сбалансированном уравнении реакции будут такими:
Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O

Следовательно, для полного взаимодействия карбоната натрия с хлороводородом нам понадобится такое количество молей карбоната натрия:
Количество молей Na₂CO₃ = 1/2 × Количество молей HCl = 1/2 × 40 моль = 20 моль

Для расчета массовой доли нерастворимых примесей в карбонате натрия нам необходимо определить количество молей натрия в 20 молях карбоната натрия и соответствующую массу нерастворимых примесей.

20 моль карбоната натрия содержат:
20 моль × (2 атома Na / 1 моль Na₂CO₃) = 40 моль атомов Na

Масса нерастворимых примесей составляет разницу между общей массой карбоната натрия и массой натрия:
Масса нерастворимых примесей = Масса образца карбоната натрия - (Количество молей Na × Молярная масса Na) = 2,5 кг - (40 моль × 46 г/моль) = 0,5 кг.

Наконец, расчет массовой доли нерастворимых примесей в образце карбоната натрия:
Массовая доля нерастворимых примесей = (Масса нерастворимых примесей / Масса образца карбоната натрия) × 100% = (0,5 кг / 2,5 кг) × 100% = 20%.

Итак, массовая доля нерастворимых в кислоте примесей в образце технического карбоната натрия составляет 20%.