К 50 мл 0,02 М раствора CaCl2 прибавили 50 мл 0,03 М сульфата калия. Рассчитать массовую концентрацию сульфата кальция в растворе над осадком.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи нам нужно рассмотреть реакцию между ионами кальция и сульфата:

CaCl2 + K2SO4 -> CaSO4↓ + 2KCl

Так как оба иона являются растворимыми, то образуется осадок сульфата кальция (CaSO4).

Начнем с расчета количества молей ионов кальция и сульфата в исходных растворах:

n(Ca) = V1 M1 = 0,05 л 0,02 М = 0,001 моль
n(SO4) = V2 M2 = 0,05 л 0,03 М = 0,0015 моль

Теперь определим, какой из реагентов будет ограничивающим:

Между ионами кальция и сульфата существует соотношение 1:1, поэтому для полного осаждения сульфата кальция нам нужно 0,001 моль сульфата, что больше, чем имеющееся количество кальция.

Из этого следует, что весь кальций, содержащийся в растворе, реагирует с сульфатом калия. Таким образом, после реакции весь ион кальция будет превращен в сульфат кальция.

Масса сульфата кальция:
m = n M = 0,001 моль (40,08 г/моль + 32,06 г/моль) = 0,07214 г

Теперь определим массовую концентрацию сульфата кальция в растворе над осадком:

Объем раствора после реакции составит 100 мл (так как объемы исходных растворов были равны), и мы знаем массу полученного осадка:

Массовая концентрация = масса осадка / объем раствора
C = 0,07214 г / 0,1 л = 0,7214 г/л

Итак, массовая концентрация сульфата кальция в растворе над осадком составляет 0,7214 г/л.