Смесь карбонатов калия и натрия массой 8,22 г обработали избытком азотной кислоты. Масса образовавшихся солей составила 12,7 г. Рассчитайте массовые доли веществ в смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем молярные массы соединений:

K2CO3 (калий карбонат) = 138,21 г/мол
Na2CO3 (натрий карбонат) = 105,99 г/мол
KNO3 (калий нитрат) = 101,11 г/мол
NaNO3 (натрий нитрат) = 84,99 г/моль

Далее составим уравнение реакции:

K2CO3 + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O + CO
Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2

Зная массы веществ, найдем количество вещества каждого из соединений:

n(K2CO3) = m(K2CO3) / M(K2CO3) = 8,22 г / 138,21 г/моль ≈ 0,06 мол
n(Na2CO3) = m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 8,22 г / 105,99 г/моль ≈ 0,08 моль

Исходя из уравнения реакции, видно, что 1 моль K2CO3 образует 2 моль KNO3, а 1 моль Na2CO3 образует 2 моль NaNO3. Таким образом, количество образовавшихся солей равно:

n(KNO3) = 2 n(K2CO3) ≈ 0,12 мол
n(NaNO3) = 2 n(Na2CO3) ≈ 0,16 моль

Теперь найдем массы солей:

m(KNO3) = n(KNO3) M(KNO3) = 0,12 моль 101,11 г/моль ≈ 12,13
m(NaNO3) = n(NaNO3) M(NaNO3) = 0,16 моль 84,99 г/моль ≈ 13,60 г

Теперь можем рассчитать массовые доли веществ в смеси:

Масса K2CO3 в смеси: m(K2CO3) = n(K2CO3) M(K2CO3) ≈ 0,06 моль 138,21 г/моль ≈ 8,29
Масса Na2CO3 в смеси: m(Na2CO3) = n(Na2CO3) M(Na2CO3) ≈ 0,08 моль 105,99 г/моль ≈ 8,57 г

Массовая доля K2CO3 в смеси: m(K2CO3) / (m(K2CO3) + m(Na2CO3)) 100% ≈ 8,29 г / (8,29 г + 8,57 г) 100% ≈ 49
Массовая доля Na2CO3 в смеси: m(Na2CO3) / (m(K2CO3) + m(Na2CO3)) * 100% ≈ 50%

Итак, массовая доля калий карбоната составляет примерно 49%, а массовая доля натрий карбоната - 50%.