Вычислите расход реактивов – буры (в кг), объемы 30%-ного раствора NaOH (ρ = 1,33) и 3%-ного раствора Н2О2 (ρ ≈ 1), Пероксоборат натрия NaBO3.H2O получают окислением смеси растворов буры и гидроксида натрия пероксидом водорода. Вычислите расход реактивов – буры (в кг), объемы 30%-ного раствора NaOH (ρ = 1,33) и 3%-ного раствора Н2О2 (ρ ≈ 1), требуемых для получения 1 т готового продукта, считая, что реактивы берутся в количествах, на 20% превышающих теоретически вычисленные. (отв.: 745 кг; 391 л; 8840 л).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем молярные массы компонентов реакции:

NaBO3.H2O: m = 22,99 + 10,81 + 3·16 + 18 = 103,99 г/моль
NaOH: m = 22,99 + 16 + 1 = 39,99 г/моль
H2O2: m = 2·1 + 2·16 = 34 г/моль

Теперь составим уравнение реакции:

Na2B4O7 + 4NaOH + 6H2O2 → 2NaBO3.H2O + 8H2O + Na2B4O7 + 4Na2O2

Масса NaBO3.H2O = 103,99 / 2 = 51,995 г/моль
Масса NaOH = 39,99 г/моль
Масса H2O2 = 34 г/моль

Теперь найдем количество моль вещества, необходимых для получения 1 т готового продукта:

Масса NaBO3.H2O для 1 т = 1000 кг / 51,995 г/моль = 19238,7204 моль
Масса NaOH для 1 т = 4 19238,7204 моль = 76954,8816 моль
Масса H2O2 для 1 т = 6 19238,7204 моль = 115432,3224 моль

Теперь учитываем перерасход в 20%:

Масса NaBO3.H2O = 19238,7204 / 0,8 = 24048,4005 моль
Масса NaOH = 76954,8816 / 0,8 = 96193,601 моль
Масса H2O2 = 115432,3224 / 0,8 = 144290,403 моль

Теперь рассчитаем объемы растворов:

Объем NaOH = 96193,601 моль 39,99 г/моль / 1,33 г/мл = 28876,9492 мл = 28876,9492 л
Объем H2O2 = 144290,403 моль 34 г/моль / 1 г/мл = 4918,3337 мл = 4918,3337 л

Таким образом, расход реактивов будет составлять:
745 кг буры, 391 л 30%-ного раствора NaOH и 8840 л 3%-ного раствора H2O2.