Question

O soluție apoasă cu masa 614,4 g conține ca substanțe dizolvate carbonat de sodiu și
hidroxid de sodiu. Peste aceasta se adaugă 120 g soluție de acid clorhidric de concentrație
procentuală masică 18,25%. Se obțin astfel 730 g soluție, în care procentul masic de acid
clorhidric este 1%. Determinați raportul molar carbonat de sodiu : hidroxid de sodiu din soluția
inițială.

Answer 1

calculam masa de acid clorhidric introdus initial in proces:
md=c*ms/100=18,25*120/100=21,9g HCl
stim ca 1% din 730g solutie finala = masa de acid HCl ramasa
1*730/100=7,3g HCl ramase => 14,6g HCl se consuma
n=m/M => n=14,6/36,5=0,4moli HCl
notam x moli de acid in reactia cu NaOH si y moli in reactia cu HCl
40g       1mol    58,5g   18g
NaOH + HCl -> NaCl + H₂O
40x        xmoli  58,5x   18x
106g        2moli    2*58,5g  18g
Na₂CO₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + CO₂↑
53y          ymoli    58,5y     9y
x+y=0,4moli (I)
solutia finala contine: HCl nereactionat, apa din solutia apoasa initiala, apa din solutia acidului, NaCl si apa de pe reactie
masa solutie apoasa=40x+53y+A=614,4 => m1apa=614,4-40x-53y
m2apa=120-21,9=98,1g
m3apa=18x+9y
msare=58,5(x+y)=58,5*0,4=23,4g
macid=7,3g
7,3+614,4-40x-53y+98,1+23,4+18x+9y=743,2-22x-44y=730 => 22(x+2y)=13,2 => x+2y=0,6 (II)
$\left \{ {{-x-y=-0,4} \atop {x+2y=0,6}} \right.$
=> y=0,2 => x=0,4-0,2=0,2
atunci avem: 40*0,2=8g NaOH; 53*0,2=10,6g Na₂CO₃
n=m/M => nNaOH=8/40=0,2moli; nNa₂CO₃=10,6/106=0,1moli
ncarbonat:nhidroxid=0,1:0,2=1:2