Какие будут концентрации BaCl2 и Na2SO4 в растворе, когда смешивают равные объемы 0,001 М BaCl2 и 1,5•10–3 М Na2SO4?

Данная задача связана с растворимостью солей и их концентрациями в растворе. Давайте решим каждую часть задачи по отдельности.

1. Начнем с определения концентраций BaCl2 и Na2SO4 в растворе после их смешивания в равных объемах. Дано, что у нас есть 0,001 М раствор BaCl2 и 1,5•10–3 М раствор Na2SO4. Поскольку объемы этих растворов равны, то мы можем предположить, что конечный объем их смеси также будет равен их исходному объему.

Большинство задач в химии требуют соблюдения принципа сохранения массы вещества, и эта задача не является исключением. Поскольку в данном случае происходит реакция образования BaSO4, которая потребляет ионы Ba2+ из раствора, а для ионов SO42- остается только Na+, нужно установить, сколько ионов Ba2+ и Na+ остается в растворе после смешивания.

Так как объемы равны, количество вещества будет пропорционально заданной концентрации и объему. Поэтому, чтобы найти количество вещества каждого иона, можно использовать уравнение:

n = c * V,

где n - количество вещества, c - концентрация, V - объем.

Концентрация ионов Ba2+ в BaCl2 равна 0,001 М, а объем составляет половину исходного объема, так как мы смешиваем равные объемы. Используя формулу, получим:

n(Ba2+) = 0,001 М * (0,5 * объем) = 0,0005 М * объем.

Аналогично, для ионов Na+ в Na2SO4:

n(Na+) = 1,5•10–3 М * (0,5 * объем) = 0,00075 М * объем.

Теперь у нас есть количество вещества каждого иона Ba2+ и Na+. Однако, поскольку BaCl2 и Na2SO4 образуют два иона Ba2+ и один ион SO42- соответственно, концентрация SO42- в растворе будет равна:

n(SO42-) = 0,00075 М * объем.

Таким образом, мы определили концентрации ионов Ba2+, Na+ и SO42- в растворе после их смешивания в равных объемах.

2. Перейдем к следующей части задачи, где нам нужно сравнить растворимость BaSO4 в этой смеси с его растворимостью в воде. Для этого нам дано значение КР (Константа Растворимости) BaSO4, которое составляет 1,1 • 10–10.

Константа Растворимости (КР) представляет собой произведение концентраций ионов, возведенных в степень, равную их коэффициенту реакции. В данном случае, уравнение реакции образования BaSO4 имеет вид:

Ba2+ + SO42- -> BaSO4,

и коэффициенты реакции равны 1. Следовательно, уравнение КР для BaSO4 будет выглядеть следующим образом:

КР (BaSO4) = [Ba2+] * [SO42-],

где [Ba2+] - концентрация иона Ba2+, [SO42-] - концентрация иона SO42-.

Мы уже знаем, что концентрация иона SO42- в растворе после смешивания составляет 0,00075 М * объем. Таким образом, уравнение будет выглядеть следующим образом:

1,1 • 10–10 = [Ba2+] * (0,00075 М * объем).

Из этого уравнения мы можем рассчитать концентрацию иона Ba2+:

[Ba2+] = (1,1 • 10–10) / (0,00075 М * объем).

Теперь у нас есть концентрация иона Ba2+ в растворе после смешивания, а также концентрация BaSO4 в воде. Мы можем сравнить их значения и определить, как изменится растворимость BaSO4 в этой смеси по сравнению с растворимостью в воде.

Обратите внимание, что значение объема не указано в задаче, поэтому мы не можем рассчитать конкретные значения концентраций без этой информации. Однако, вы можете использовать данное пошаговое решение для определения концентраций при известном объеме.