55.(C4) К 47 г 10%-го раствора сульфата этиламмония прилили 31,2 г 20%-го раствора хлорида бария. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Привет! Давай разберемся с этой задачей по химии вместе. Это классический пример реакции с выпадением осадка. Поехали!

Дано:

• Масса раствора этиламмония сульфата (C₂H₅)₂NH₂SO₄ = 47 г
• Массовая доля (C₂H₅)₂NH₂SO₄ = 10% = 0,1
• Масса раствора хлорида бария BaCl₂ = 31,2 г
• Массовая доля BaCl₂ = 20% = 0,2

Найти:

• Массовые доли веществ в полученном растворе.

Решение:

1. Найдем массы чистых веществ:
   • Масса (C₂H₅)₂NH₂SO₄ = 47 г * 0,1 = 4,7 г
   • Масса BaCl₂ = 31,2 г * 0,2 = 6,24 г
2. Запишем уравнение реакции:

Реакция между сульфатом этиламмония и хлоридом бария приводит к образованию осадка сульфата бария (BaSO₄) и раствора хлорида этиламмония (C₂H₅)₂NH₂Cl.

(C₂H₅)₂NH₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2(C₂H₅)₂NH₂Cl

1. Определим, какое из веществ прореагирует полностью (ограничивающее вещество). Для этого найдем количество моль каждого вещества:
   • Молярная масса (C₂H₅)₂NH₂SO₄ = 2*24 + 5*1 + 14 + 1 + 2*1 + 96 = 48 + 5 + 14 + 1 + 2 + 96 = 166 г/моль
   • Молярная масса BaCl₂ = 137 + 2*35,5 = 137 + 71 = 208 г/моль
   • Количество вещества (C₂H₅)₂NH₂SO₄ = 4,7 г / 166 г/моль ≈ 0,0283 моль
   • Количество вещества BaCl₂ = 6,24 г / 208 г/моль = 0,03 моль
2. Сравним количества веществ. Поскольку соотношение реагентов в уравнении 1:1, а у нас 0,0283 моль (C₂H₅)₂NH₂SO₄ и 0,03 моль BaCl₂, то (C₂H₅)₂NH₂SO₄ является ограничивающим веществом. Это значит, что он полностью израсходуется в реакции.
3. Найдем массу выпавшего осадка BaSO₄:

Из уравнения реакции видно, что из 1 моль (C₂H₅)₂NH₂SO₄ образуется 1 моль BaSO₄. Следовательно, из 0,0283 моль (C₂H₅)₂NH₂SO₄ образуется 0,0283 моль BaSO₄.

Молярная масса BaSO₄ = 137 + 32 + 4*16 = 137 + 32 + 64 = 233 г/моль.

Масса BaSO₄ = 0,0283 моль * 233 г/моль ≈ 6,6 г

1. Найдем массу образовавшегося хлорида этиламмония (C₂H₅)₂NH₂Cl:

Из уравнения реакции видно, что из 1 моль (C₂H₅)₂NH₂SO₄ образуется 2 моль (C₂H₅)₂NH₂Cl. Следовательно, из 0,0283 моль (C₂H₅)₂NH₂SO₄ образуется 2 * 0,0283 = 0,0566 моль (C₂H₅)₂NH₂Cl.

Молярная масса (C₂H₅)₂NH₂Cl = 2*24 + 5*1 + 14 + 1 + 2*1 + 35,5 = 48 + 5 + 14 + 1 + 2 + 35,5 = 105,5 г/моль.

Масса (C₂H₅)₂NH₂Cl = 0,0566 моль * 105,5 г/моль ≈ 5,97 г

1. Найдем массу оставшегося вещества (BaCl₂):

Масса прореагировавшего BaCl₂ = 0,0283 моль * 208 г/моль ≈ 5,89 г.

Масса оставшегося BaCl₂ = 6,24 г - 5,89 г = 0,35 г.

1. Рассчитаем общую массу полученного раствора:

Общая масса раствора = Масса раствора (C₂H₅)₂NH₂SO₄ + Масса раствора BaCl₂ - Масса осадка BaSO₄

Общая масса раствора = 47 г + 31,2 г - 6,6 г = 71,6 г

1. Найдем массовые доли веществ в полученном растворе:
   • Массовая доля (C₂H₅)₂NH₂Cl:

w((C₂H₅)₂NH₂Cl) = (Масса (C₂H₅)₂NH₂Cl / Общая масса раствора) * 100%

w((C₂H₅)₂NH₂Cl) = (5,97 г / 71,6 г) * 100% ≈ 8,34%

• Массовая доля оставшегося BaCl₂:

w(BaCl₂) = (Масса оставшегося BaCl₂ / Общая масса раствора) * 100%

w(BaCl₂) = (0,35 г / 71,6 г) * 100% ≈ 0,49%

Проверка: Сумма массовых долей веществ, которые растворены, должна быть равна общей массовой доле растворенных веществ.

8,34% + 0,49% = 8,83%

Примечание: Осадок BaSO₄ не учитывается в массе полученного раствора, так как он не растворяется.

Ответ: Массовая доля хлорида этиламмония составляет примерно 8,34%, а массовая доля хлорида бария составляет примерно 0,49%.