ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 26 Вопрос 8 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

BaCl₂ (раствор) + Na₂SO₄ (раствор) → BaSO₄ (осадок) + 2NaCl (раствор)

Масса BaCl₂ = 62,4 г × 0,05 = 3,12 г

M(BaCl₂) = 137,33 + 2 × 35,45 = 208,23 г/моль

n(BaCl₂) = 3,12 г / 208,23 г/моль ≈ 0,0150 моль

n(BaSO₄) = n(BaCl₂) ≈ 0,0150 моль (по реакции BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl)

M(BaSO₄) = 137,33 + 32,07 + 4 × 16,00 = 233,40 г/моль

Масса BaSO₄ = 0,0150 моль × 233,40 г/моль ≈ 3,501 г

Шаг 1: Запишем уравнение химической реакции

Что происходит? У нас есть раствор хлорида бария (BaCl₂) и раствор сульфата натрия (Na₂SO₄). При их смешивании происходит реакция обмена (или двойного замещения). Это означает, что катионы и анионы обмениваются местами.

Продукты реакции:

• Барий (Ba²⁺) соединяется с сульфат-ионом (SO₄²⁻), образуя сульфат бария (BaSO₄).
• Натрий (Na⁺) соединяется с хлорид-ионом (Cl⁻), образуя хлорид натрия (NaCl).

Важный момент: Для того чтобы реакция обмена протекала до конца, один из продуктов должен быть либо газом, либо водой, либо, как в нашем случае, нерастворимым осадком. Сульфат бария (BaSO₄) является нерастворимым соединением, что подтверждается таблицей растворимости. Именно он и будет осадком.

Уравнение реакции:
BaCl₂ (раствор) + Na₂SO₄ (раствор) → BaSO₄ (осадок) + 2NaCl (раствор)
Мы ставим «↓» рядом с BaSO₄, чтобы показать, что это осадок.

Балансировка: Убедимся, что количество атомов каждого элемента одинаково в левой и правой частях уравнения.

• Ba: 1 слева, 1 справа.
• Cl: 2 слева, 2 справа (в 2NaCl).
• Na: 2 слева, 2 справа (в 2NaCl).
• S: 1 слева, 1 справа.
• O: 4 слева, 4 справа.

Уравнение сбалансировано.

Шаг 2: Рассчитаем массу чистого хлорида бария в растворе

Что дано? У нас есть 62,4 г 5%-ного раствора хлорида бария. Это означает, что только 5% от общей массы раствора составляет сам хлорид бария (BaCl₂), а остальные 95% — это вода.

Формула: Масса чистого вещества = Масса раствора × Массовая доля вещества

Расчет:

Масса BaCl₂ = 62,4 г (масса раствора) × 0,05 (массовая доля в виде десятичной дроби, 5% = 5/100 = 0,05)

Масса BaCl₂ = 3,12 г

Итак, в 62,4 г раствора содержится всего 3,12 г хлорида бария, который будет участвовать в реакции.

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества (молей) хлорида бария

Зачем нужны моли? В химии реакции происходят между определенным количеством частиц (молекул, ионов). Уравнение реакции показывает соотношение этих частиц в молях. Чтобы использовать стехиометрию (соотношения в реакции), нам нужно перевести массу вещества в количество молей.

Что такое молярная масса (M)? Это масса одного моля вещества, выраженная в граммах на моль (г/моль). Она рассчитывается как сумма атомных масс всех атомов в молекуле, взятых из Периодической таблицы.

Расчет молярной массы BaCl₂:

Атомная масса бария (Ba) ≈ 137,33 г/моль

Атомная масса хлора (Cl) ≈ 35,45 г/моль

В молекуле BaCl₂ один атом Ba и два атома Cl.

M(BaCl₂) = 137,33 + (2 × 35,45) = 137,33 + 70,90 = 208,23 г/моль

Расчет количества вещества (n):

Формула: Количество вещества (n) = Масса (m) / Молярная масса (M)
n(BaCl₂) = 3,12 г / 208,23 г/моль ≈ 0,0150 моль

Теперь мы знаем, что в реакции участвует примерно 0,0150 моль хлорида бария.

Шаг 4: Определим количество вещества осадка (сульфата бария)

Лимитирующий реагент: В условии сказано, что сульфат натрия (Na₂SO₄) добавлен в избытке. Это означает, что хлорид бария (BaCl₂) является лимитирующим реагентом. Реакция будет идти до тех пор, пока весь хлорид бария не прореагирует. Количество образовавшегося продукта будет зависеть только от количества лимитирующего реагента.

Стехиометрия реакции: Посмотрим на сбалансированное уравнение:
BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl
Коэффициенты перед BaCl₂ и BaSO₄ равны 1. Это означает, что 1 моль BaCl₂ образует 1 моль BaSO₄.

Расчет:
Поскольку n(BaCl₂) ≈ 0,0150 моль, то и n(BaSO₄) = n(BaCl₂) ≈ 0,0150 моль.

Мы определили, что образуется примерно 0,0150 моль сульфата бария.

Шаг 5: Рассчитаем молярную массу сульфата бария

Зачем? Чтобы перевести моли образовавшегося осадка обратно в массу, нам нужна его молярная масса.

Расчет молярной массы BaSO₄:

Атомная масса бария (Ba) ≈ 137,33 г/моль

Атомная масса серы (S) ≈ 32,07 г/моль

Атомная масса кислорода (O) ≈ 16,00 г/моль

В молекуле BaSO₄ один атом Ba, один атом S и четыре атома O.

M(BaSO₄) = 137,33 + 32,07 + (4 × 16,00) = 137,33 + 32,07 + 64,00 = 233,40 г/моль

Шаг 6: Рассчитаем массу выпавшего осадка (сульфата бария)

Формула: Масса (m) = Количество вещества (n) × Молярная масса (M)

Расчет:
Масса BaSO₄ = 0,0150 моль × 233,40 г/моль ≈ 3,501 г

Округляем до двух знаков после запятой, так как исходные данные (62,4 г и 5%) имеют ограниченную точность.

Окончательный ответ:

Масса выпавшего осадка составляет приблизительно 3,50 г.