Вычислить массовую долю барий гидроксида в растворе, если в 150 г раствора содержится 0,01 молей эквивалентов основания

Раздел: Химия

Тема: Массовая доля вещества в растворе

Задача:

Нам нужно вычислить массовую долю барий гидроксида \( Ba(OH)_2 \) в растворе, если в 150 г раствора содержится 0,01 молей эквивалентов основания.

Дано:

• Масса раствора = 150 г,
• Молярная масса \( Ba(OH)_2 \) = 171 г/моль,
• Количество молей эквивалентов основания = 0,01 моль эквивалентов.

Шаг 1: Нахождение эквивалентной массы \( Ba(OH)_2 \)

Эквивалентная масса вещества — это масса одного эквивалента (молекулы вещества, принимающей или отдающей одну молекулу \( OH^- \) или протона \( H^+ \)). Для основания эквивалентная масса рассчитывается как молярная масса вещества, делённая на число гидроксильных групп \( OH^- \).

У барий гидроксида \( Ba(OH)_2 \) в одной молекуле содержится 2 гидроксильные группы \( (OH^-) \). Таким образом, его эквивалентная масса будет равна:

\[ M_{\text{экв}} = \dfrac{M_{\text{молекулярная}}}{2} = \dfrac{171 \, \text{г/моль}}{2} = 85.5 \, \text{г/моль экв.} \]

Шаг 2: Нахождение массы \( Ba(OH)_2 \) через моль эквивалентов

Теперь для нахождения массы \( Ba(OH)_2 \) используем следующее соотношение:

\[ m = M_{\text{экв}} \times n_{\text{экв}}, \]

где:

• \( M_{\text{экв}} \) — эквивалентная масса (85.5 г/моль),
• \( n_{\text{экв}} \) — количество молей эквивалентов (0,01 моль).

Подставим значение:

\[ m = 85.5 \, \text{г/моль экв.} \times 0,01 \, \text{моль} = 0.855 \, \text{г}. \]

Это масса \( Ba(OH)_2 \) в данном растворе.

Шаг 3: Вычисление массовой доли

Массовая доля рассчитывается по формуле:

\[ w = \dfrac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100 \%. \]

Подставляем известные данные:

\[ w = \dfrac{0.855 \, \text{г}}{150 \, \text{г}} \times 100 \% = 0.57 \%. \]

Ответ:

Массовая доля \( Ba(OH)_2 \) в растворе равна 0,57 %.