Какова масса смеси, содержащей 0,1 моль карбоната натрия Na₂CO₃ и 3,01 ⋅ 10²⁴ молекул воды?

Zhuchka

56

Для решения этой задачи необходимо использовать мольные массы и числа Авогадро. Пошагово рассмотрим решение.

1. Найдем мольную массу карбоната натрия (Na₂CO₃).
- Получаем массу каждого атома из периодической таблицы. Масса натрия (Na) равна 22,99 г/моль, масса углерода (C) равна 12,01 г/моль, а масса кислорода (O) равна 16,00 г/моль.
- Так как в молекуле Na₂CO₃ у нас имеется 2 атома натрия, 1 атом углерода и 3 атома кислорода, можем найти мольную массу карбоната натрия следующим образом:
\[М = (2 \cdot 22,99) + 12,01 + (3 \cdot 16,00) = 106,00 \, г/моль\]

2. Найдем массу карбоната натрия в нашей смеси.
- Используем определение молярной массы: масса вещества, выраженная в граммах, равна числу молей, умноженному на молярную массу.
- У нас имеется 0,1 моль карбоната натрия, поэтому масса карбоната натрия составляет:
\[Масса = 0,1 \cdot 106,00 = 10,6 \, г\]

3. Найдем массу воды в нашей смеси.
- Дано число молекул воды равно 3,01 ⋅ 10²⁴.
- Число молекул воды можно связать с числом молей:
\[1 \, моль \, воды = 6,022 \times 10²³ \, молекул \, воды \]
- Масса 1 моля воды равна молярной массе воды, которая составляет 18,02 г/моль.
- Таким образом, масса воды в нашей смеси составляет:
\[Масса = \left( \frac{3,01 \times 10²⁴}{6,022 \times 10²³} \right) \times 18,02 = 90,1 \times 18,02 = 1624,302 \, г\]

4. Зная массы карбоната натрия и воды в нашей смеси, мы можем найти общую массу смеси.
\[Общая \, масса = Масса карбоната \, натрия + Масса воды = 10,6 \, г + 1624,302 \, г = 1634,902 \, г\]

Таким образом, масса смеси, содержащей 0,1 моль карбоната натрия и 3,01 ⋅ 10²⁴ молекул воды, составляет около 1634,902 г.