Азотную кислоту массой 0,5050 г перевели в раствор, содержащий 25,00 см3 0,2050 М раствора NaOH. Азотную кислоту массой 0,5050 г перевели в раствор, содержащий 25,00 см3 0,2050 М раствора NaOH. Избыток щелочи, оставшегося после реакции оттитровали 5,05 см3 0,2080 М раствора HCl. Вычислить массовую долю N2O5 в навеске кислоты.
Так как в реакции нейтрализации азотная кислота и гидроксид натрия взаимодействуют в соотношении 1:2, то количество молей азотной кислоты равно половине количества молей NaOH.
Сначала рассчитаем количество моль NaOH, которое было использовано для оттитровки азотной кислоты.
n(NaOH) = M(NaOH) V(NaOH) = 0.2050 mol/dm3 0.0250 dm3 = 0.005125 моль
Так как в реакции нейтрализации азотная кислота и гидроксид натрия взаимодействуют в соотношении 1:2, то количество молей азотной кислоты равно половине количества молей NaOH.
n(HNO3) = n(NaOH) / 2 = 0.005125 моль / 2 = 0.0025625 моль
Масса азотной кислоты:
m(HNO3) = n(HNO3) Molar mass(HNO3) = 0.0025625 моль 63 г/моль = 0.1615 г
Теперь рассчитаем количество молей HCl, которое было использовано для оттитровки избытка NaOH.
n(HCl) = M(HCl) V(HCl) = 0.2080 mol/dm3 0.0505 dm3 = 0.010504 моль
Так как HCl и NaOH взаимодействуют в соотношении 1:1, то количество моль, избытка NaOH, равно количеству молей HCl.
n(NaOH excess) = n(HCl) = 0.010504 моль
Теперь найдем количество молей NaOH, которое было избыточно.
n(NaOH excess) = n(NaOH initial) - n(HNO3) = 0.005125 моль - 0.0025625 моль = 0.0025625 моль
Из этого можно рассчитать массу избыточного NaOH.
m(NaOH excess) = n(NaOH excess) Molar mass(NaOH) = 0.0025625 моль 40 г/моль = 0.1025 г
Теперь рассчитаем массу N2O5, образовавшуюся в реакции с кислотой.
m(N2O5) = m(HNO3) - m(NaOH excess) = 0.1615 г - 0.1025 г = 0.0590 г
И, наконец, вычислим массовую долю N2O5 в навеске кислоты.
Массовая доля N2O5 = (m(N2O5) / m(HNO3)) 100% = (0.0590 г / 0.5050 г) 100% ≈ 11.68%
Таким образом, массовая доля N2O5 в навеске кислоты составляет примерно 11.68%.