Определите массовую долю образования нитрата натрия при обработке раствором азотной кислоты из 212 г карбоната натрия

Karnavalnyy_Kloun_5452

43

Для решения данной задачи, нам необходимо определить массовую долю образования нитрата натрия при реакции обработки раствором азотной кислоты.

Шаг 1: Найдем количество вещества карбоната натрия (Na2CO3), используя его молярную массу и массу данного соединения.

Молярная масса Na2CO3 = 22,99 г/моль (молярная масса натрия) * 2 + 12,01 г/моль (молярная масса углерода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) * 3 = 105,99 г/моль.

Количество вещества карбоната натрия (nNa2CO3) можно найти с помощью формулы:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где m - масса вещества, а M - молярная масса вещества.

В данном случае, у нас есть масса карбоната натрия - 212 г:
\[ nNa2CO3 = \frac{212}{105,99} = 1,9967 моль \]

Шаг 2: Найдем количество вещества нитрата натрия (NaNO3), используя его молярную массу и массу данного соединения.

Молярная масса NaNO3 = 22,99 г/моль (молярная масса натрия) + 14,01 г/моль (молярная масса азота) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) * 3 = 85 г/моль.

Количество вещества нитрата натрия (nNaNO3) можно найти так же, как и в предыдущем шаге:
\[ nNaNO3 = \frac{185,6}{85} = 2,18 моль \]

Шаг 3: Определим стехиометрический коэффициент между карбонатом натрия и нитратом натрия в данном реакционном уравнении.

Из уравнения реакции:
\[ Na2CO3 + 2HNO3 -> 2NaNO3 + CO2 + H2O \]
следует, что на каждый моль карбоната натрия (Na2CO3) образуется два моля нитрата натрия (NaNO3).

Таким образом, количество молей нитрата натрия (2,18 моль) соответствует двукратному количеству молей карбоната натрия (1,9967 моль).

Шаг 4: Определим массу теоретического выхода нитрата натрия.

Масса теоретического выхода нитрата натрия можно найти с помощью формулы:
\[ m = n \cdot M \]
где m - масса вещества, а M - молярная масса вещества.

Так как каждый моль нитрата натрия весит 85 г/моль, то для 2,18 моль нитрата натрия масса будет равна:
\[ mNaNO3 = 2,18 \cdot 85 = 185,3 г \]

Шаг 5: Найдем массовую долю образования нитрата натрия, выразив результат в процентах от теоретического выхода.

Массовая доля (in%) определяется по формуле:
\[ \text{in%} = \frac{m_{\text{реальная}}}{m_{\text{теоретическая}}} \times 100 \]

Подставив известные значения в формулу, получим:
\[ \text{in%} = \frac{185,6}{185,3} \times 100 = 100,16\% \]

Таким образом, массовая доля образования нитрата натрия при обработке раствором азотной кислоты составляет приблизительно 100,16% от теоретического выхода.