Масса кристаллогидрата и воды для насыщенного раствора
Вычислите массу кристаллогидрата нитрата кальция Ca(NO3)2∙4H2O и массу воды, необходимых для приготовления 200 г насыщенного при 20°C раствора. Растворимость нитрата кальция при 20°C составляет 128,8 г на 100 г воды.
Дано
`m_text{итог.}(р-ра) = 200 text{ г}`
`S_text{20°C}(Ca(NO_3)_2) = 128.8 text{ г/100 г}`
Найти
`m(Ca(NO_3)_2·4H_2O) = text{?}`
`m(H_2O) = text{?}`
Решение
Найдём массовую долю безводной соли в насыщенном при 20°C растворе:
`ω_text{нас.}(Ca(NO_3)_2) = (100 * S_text{20°C}(Ca(NO_3)_2)) / (100 + S_text{20°C}(Ca(NO_3)_2)) = (100 * 128.8) / (100 + 128.8) = 56.29%`
Найдём массу безводного нитрата кальция в 200 г такого раствора:
`m_text{итог.}(Ca(NO_3)_2) = (ω_text{нас.}(Ca(NO_3)_2) * m_text{итог.}(р-ра)) / 100 = (56.29 * 200) / 100 = 112.6 text{ г}`
Найдём массовую долю безводной соли в кристаллогидрате:
`ω_text{крист.}(Ca(NO_3)_2) = (M(Ca(NO_3)_2)) / (M(Ca(NO_3)_2·4H_2O)) = 164 / 236 = 0.6949`
Найдём массу кристаллогидрата, необходимую для получения 112.6 г безводной соли:
`m(Ca(NO_3)_2·4H_2O) = (m_text{итог.}(Ca(NO_3)_2)) / (ω_text{крист.}(Ca(NO_3)_2)) = 112.6 / 0.6949 = 162 text{ г}`
Масса воды, которую нужно добавить, равна разности массы итогового раствора и массы кристаллогидрата:
`m(H_2O) = m_text{итог.}(р-ра) - m(Ca(NO_3)_2·4H_2O) = 200 - 162 = 38 text{ г}`
Ответ
`m(Ca(NO_3)_2·4H_2O) = 162 text{ г}`
`m(H_2O) = 38 text{ г}`