Какова растворимость карбоната кальция в насыщенном растворе объемом 1 литр, в котором добавлен карбонат натрия

Як_8720

33

Для решения этой задачи, давайте рассмотрим реакцию между карбонатом кальция (CaCO3) и карбонатом натрия (Na2CO3):

\[CaCO3 + Na2CO3 \rightarrow 2NaCO3 + CaCO3\]

Поскольку растворимые соли в данном случае являются карбонаты, то реакция будет происходить в направлении обратимого образования осадка.

Теперь, давайте посмотрим на данные:

Молярная концентрация карбоната натрия (Na2CO3) - 0,1 моль/л
Объем насыщенного раствора - 1 литр
ПР (произведение растворимости) карбоната кальция (CaCO3) - 3,8 * 10^-9 моль/л

ПР карбоната кальция расчитывается по следующей формуле:

\[ПР = [Ca^{2+}][CO3^{2-}]\]

Поскольку молярное соотношение между карбонатом кальция и карбонатом натрия в реакции равно 1:2, можно предположить, что концентрация карбоната кальция (CaCO3) равна 2 * 0,1 моль/л, то есть 0,2 моль/литр.

Теперь мы можем использовать данную информацию для вычисления растворимости карбоната кальция в насыщенном растворе.

\[ПР = [Ca^{2+}][CO3^{2-}] = (x)(2x) = 2x^2\]

Где x - концентрация карбоната кальция (CaCO3) в моль/литр.

Поскольку ПР карбоната кальция равно 3,8 * 10^-9 моль/л, можно записать следующее уравнение:

\[3,8 * 10^-9 = 2x^2\]

Решая это уравнение относительно x, получаем следующий результат:

\[x = \sqrt{\frac{3,8 * 10^-9}{2}}\]

Подставляя значение ПР в уравнение, получаем:

\[x = \sqrt{\frac{3,8 * 10^-9}{2}} \approx 7,62 * 10^-5 моль/л\]

Таким образом, растворимость карбоната кальция в насыщенном растворе объемом 1 литр, в котором добавлен карбонат натрия с молярной концентрацией 0,1 моль/л, равна примерно 7,62 * 10^-5 моль/л.

Чтобы сравнить эту растворимость с растворимостью карбоната кальция в отсутствие карбоната натрия, нам необходимо знать значение растворимости карбоната кальция в отсутствие карбоната натрия. Если это значение дано, пожалуйста, укажите его, чтобы я мог провести сравнение.