Необходимо приготовить 100 г раствора хлорида бария с концентрацией 5 %. Какая масса дигидрата хлорида...

Для приготовления 100 г раствора хлорида бария (BaCl₂) с концентрацией 5% необходимо сначала определить, сколько граммов самого хлорида бария потребуется для достижения этой концентрации.

Концентрация раствора определяется следующим образом:

[ C = \frac{m{\text{solute}}}{m{\text{solution}}} \times 100\% ]

где:

• (C) — концентрация раствора (в данном случае 5%),
• (m_{\text{solute}}) — масса растворенного вещества (в нашем случае хлорида бария),
• (m_{\text{solution}}) — масса всего раствора (100 г).

Из этой формулы можно выразить массу растворенного вещества:

[ m{\text{solute}} = \frac{C \times m{\text{solution}}}{100\%} ]

Подставим известные значения:

[ m_{\text{solute}} = \frac{5 \times 100}{100} = 5 \text{ г} ]

Таким образом, для приготовления 100 г раствора с концентрацией 5% нам необходимо 5 г хлорида бария.

Теперь нужно учесть, что обычно в лаборатории используется дигидрат хлорида бария (BaCl₂·2H₂O), который имеет кристаллогидратную форму. Необходимо рассчитать, сколько массы дигидрата потребуется для получения 5 г безводного хлорида бария.

Сначала найдем молярную массу безводного хлорида бария (BaCl₂):

• Молярная масса Ba = 137,33 г/моль
• Молярная масса Cl = 35,45 г/моль

Следовательно, молярная масса BaCl₂:

[ M_{\text{BaCl}_2} = 137,33 + 2 \times 35,45 = 208,23 \text{ г/моль} ]

Теперь найдем молярную массу дигидрата хлорида бария (BaCl₂·2H₂O):

• Молярная масса 2H₂O = 2 \times (2 \times 1,01 + 16) = 36,04 г/моль

Следовательно, молярная масса BaCl₂·2H₂O:

[ M_{\text{BaCl}_2 \cdot 2H_2O} = 208,23 + 36,04 = 244,27 \text{ г/моль} ]

Теперь мы можем использовать соотношение масс для определения массы дигидрата, необходимой для получения 5 г безводного хлорида бария. Сначала найдем, сколько моль безводного хлорида бария нужно:

[ n_{\text{BaCl}2} = \frac{m{\text{BaCl}2}}{M{\text{BaCl}_2}} = \frac{5 \text{ г}}{208,23 \text{ г/моль}} \approx 0,024 \text{ моль} ]

Теперь найдем массу дигидрата, соответствующую этому количеству моль:

[ m_{\text{BaCl}_2 \cdot 2H2O} = n{\text{BaCl}2} \times M{\text{BaCl}_2 \cdot 2H_2O} = 0,024 \text{ моль} \times 244,27 \text{ г/моль} \approx 5,86 \text{ г} ]

Таким образом, для приготовления 100 г раствора хлорида бария с концентрацией 5% потребуется примерно 5,86 г дигидрата хлорида бария (BaCl₂·2H₂O).

Для приготовления 100 г раствора хлорида бария с концентрацией 5 % необходимо 5 г чистого хлорида бария. Дигидрат хлорида бария (BaCl₂·2H₂O) имеет молярную массу 205,3 г/моль. Из них 137,33 г/моль — это масса бария, а 67,0 г/моль — масса хлора (2 атома по 35,5 г) и 36,0 г/моль — масса воды.

Чтобы узнать, сколько дигидрата нужно, расчитываем:

1. Молярная масса BaCl₂·2H₂O = 137,33 + 2 × 35,5 + 2 × 18 = 205,3 г/моль.
2. Масса дигидрата, необходимая для получения 5 г BaCl₂:
   ( \text{масса дигидрата} = 5 \, \text{г} \times \frac{205,3 \, \text{г/моль}}{137,33 \, \text{г/моль}} \approx 7,5 \, \text{г} ).

Таким образом, потребуется примерно 7,5 г дигидрата хлорида бария.

Чтобы приготовить 100 г раствора хлорида бария (BaCl₂) с концентрацией 5 %, нужно рассчитать массу дигидрата хлорида бария (BaCl₂·2H₂O), который содержит кристаллизационную воду. Давайте разберем задачу по этапам.

Этап 1: Что означает 5 % раствор?

5 % раствор хлорида бария означает, что в 100 г раствора содержится 5 г чистого хлорида бария (BaCl₂), а остальная часть массы (95 г) приходится на растворитель — воду.

Этап 2: Связь между BaCl₂ и BaCl₂·2H₂O.

Дигидрат хлорида бария (BaCl₂·2H₂O) содержит кристаллизационную воду, и его молярная масса отличается от молярной массы безводного хлорида бария (BaCl₂). Рассчитаем молярные массы:

• Молярная масса BaCl₂:

  • Барий: 137,33 г/моль,
  • Хлор (2 атома): 2 × 35,45 = 70,90 г/моль,
  • Итого: 137,33 + 70,90 = 208,23 г/моль.

• Молярная масса BaCl₂·2H₂O:

  • BaCl₂: 208,23 г/моль,
  • Вода (2 молекулы H₂O): 2 × 18,02 = 36,04 г/моль,
  • Итого: 208,23 + 36,04 = 244,27 г/моль.

Соотношение масс BaCl₂ в BaCl₂·2H₂O определяется как:

[ \text{Доля BaCl₂ в BaCl₂·2H₂O} = \frac{\text{Молярная масса BaCl₂}}{\text{Молярная масса BaCl₂·2H₂O}} = \frac{208,23}{244,27} \approx 0,852. ]

Таким образом, в 1 г дигидрата BaCl₂·2H₂O содержится примерно 0,852 г чистого BaCl₂.

Этап 3: Масса дигидрата для получения 5 г BaCl₂.

Чтобы получить 5 г чистого BaCl₂, нужно рассчитать массу дигидрата BaCl₂·2H₂O с учетом его состава:

[ m(\text{BaCl₂·2H₂O}) = \frac{m(\text{BaCl₂})}{\text{Доля BaCl₂ в BaCl₂·2H₂O}} = \frac{5}{0,852} \approx 5,87 \, \text{г}. ]

Этап 4: Проверка.

• В 5,87 г BaCl₂·2H₂O содержится: [ 5,87 \times 0,852 \approx 5 \, \text{г BaCl₂}, ] что соответствует необходимой массе чистого BaCl₂.
• Оставшаяся масса раствора (100 - 5,87 = 94,13 г) — это вода, которую добавляют для приготовления раствора.

Ответ:

Для приготовления 100 г 5 % раствора хлорида бария потребуется 5,87 г дигидрата хлорида бария (BaCl₂·2H₂O) и 94,13 г воды.