Здравствуйте, уважаемые читатели!
Продолжаю рассмотрение различных аспектов растворимости солей.
Температурная зависимость растворимости от температуры является причиной таких явлений, как, например, цветы из соли на поверхности китайского озера:
или соляные столбы озера Баскунчак:
Количественное описание такого процесса (выпадение осадка соли при охлаждении раствора) мы совершим сегодня в задаче из сборника И.Ю. Белавина. Эта книга, вышедшая в 2005 году, уже давно стала легендой. Серьезные репетиторы утверждают, что человек, отрешавший всего Белавина (а это 597 задач самых разных типов) может смело справиться с любой олимпиадной и уж тем более егэшной расчетной задачей. Мы решим сегодня самую последнюю, (то есть не самую простую) задачу из раздела на растворимость (задача № 75).
Задача
Растворимость моногидрата карбоната натрия при 50 оС составляет 47 г на 100 г воды, а кристаллической соды (декагидрата карбоната натрия) при 0 оС 6,7 г на 100 г воды. Рассчитайте массу кристаллической соды, которая выделится из 1 л раствора карбоната натрия с плотностью 1,2 г/мл, насыщенного при 50 0С, после его охлаждения до 0 оС.
Решение
1. Растворимость моногидрата карбоната натрия при 50 оС составляет 47 г на 100 г воды,
а) найдем mNa2CO3, содержащуюся в 47 гNa2CO3* H2O
106 г Na2CO3 --------124 г Na2CO3*H2O
Х ------------------------------47
Х=106*47/124=40,18г
Б)W50(Na2CO3 )=40,18/(100+47)=0.273=27,3%
2. ….а кристаллической соды (декагидрата карбоната натрия) при 0 оС 6,7 г на 100 г воды….
а)найдем mNa2CO3, содержащуюся в 6,7 гNa2CO3*10H2O :
106 г Na2CO3 --------286 г Na2CO3*10H2O
Х ------------------------------6,7
Х=106*6,7/286=2,48 г
б)W0(Na2CO3)=2,48/(100+6,7) =0,0232=2,32%
3. Рассчитайте массу кристаллической соды, которая выделится из 1 л раствора карбоната натрия с плотностью 1,2 г/мл, насыщенного при 50 0С…
а)m50(Na2CO3)=1000*1,2* W50(Na2CO3)=1000*1,2*0,273=327,6 г
б) пусть m Na2CO3*10H2O (выделившейся из раствора после охлаждения) = х г,
тогда m полученного при 0⁰С раствора = 1000*1,2-х=1200-х
г) m Na2CO3, содержащегося в осадке кристаллогидрата, = х*106/286=0,37х
д) m Na2CO3, оставшегося в растворе при 0⁰С= m50(Na2CO3)-0,37х=327,6-0,37х,
тогда W0(Na2CO3)= m Na2CO3, оставшегося в растворе при 0⁰С/ m полученного при 0⁰С раствора=
=(327,6-0,37х)/(1200-х)=0,0232(см. пункт 2б).
Решаем это уравнение, находим х=864 г
Ответ: m Na2CO3*10H2O (осадка)=864 г
Всего доброго!