Какова массовая доля Na2CO3 в данном препарате, если 0,4000 г технического гидроксида натрия были растворены в мерной

BaCl2 [T(BaCl2) = 0,03200]. Для решения задачи, воспользуемся химическими реакциями и уравнениями.

1. Сначала найдем количество вещества гидроксида натрия, который был растворен в мерной колбе. Для этого воспользуемся массой гидроксида натрия (0,4000 г) и его молярной массой (39,997 г/моль):
\[n(NaOH) = \frac{{m(NaOH)}}{{M(NaOH)}}\]
\[n(NaOH) = \frac{{0,4000}}{{39,997}} = 0,0100\ моль\ NaOH\]

2. Затем рассчитаем массу аниона \(\text{CO}_3^{2-}\), реагирующего с раствором HCl:
\[m(CO_3^{2-}) = n(CO_3^{2-}) \times M(CO_3^{2-})\]
В данной реакции соединение Na2CO3 вступает в реакцию с HCl по следующему уравнению:
\(Na2CO3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + CO2 + H2O\)
Согласно уравнению, на одну молекулу Na2CO3 приходится одна молекула HCl. Следовательно, количество молей карбоната натрия будет равно количеству растворенного NaOH:
\[n(CO_3^{2-}) = n(NaOH) = 0,0100\ моль\]

Дальнейшие расчеты будут основаны на реакции между Na2CO3 и BaCl2.

3. Расчитаем количество раствора BaCl2, который реагирует с анионами \(\text{CO}_3^{2-}\). Для этого воспользуемся объемом раствора BaCl2 (18,80 мл), его концентрацией (0,03200 М) и уравнением реакции:
\(BaCl2 + Na2CO3 \rightarrow BaCO3 + 2NaCl\)
Согласно уравнению, на одну молекулу Na2CO3 приходится одна молекула BaCl2. Следовательно, количество молей BaCl2 будет равно количеству молей аниона CO3^{2-}:
\[n(BaCl2) = n(CO_3^{2-}) = 0,0100\ моль\]

Выразим количество вещества BaCl2 через его концентрацию и объем раствора:
\[n(BaCl2) = C(BaCl2) \times V(BaCl2)\]
\[0,0100\ моль = C(BaCl2) \times 0,01880\ л\]
Решим уравнение относительно концентрации BaCl2:
\[C(BaCl2) = \frac{{0,0100\ моль}}{{0,01880\ л}} = 0,5319\ М\]

4. Теперь можно найти количество вещества Na2CO3, используя уравнение реакции:
\[n(Na2CO3) = 2 \times n(BaCl2) = 2 \times 0,0100\ моль = 0,0200\ моль\]

5. Найдем массу Na2CO3:
\[m(Na2CO3) = n(Na2CO3) \times M(Na2CO3)\]
\[m(Na2CO3) = 0,0200\ моль \times 105,988\ г/моль = 2,1196\ г\]

6. Наконец, рассчитаем массовую долю Na2CO3 в данном препарате:
\[w(\text{Na2CO3}) = \frac{{m(Na2CO3)}}{{m(\text{препарата})}} \times 100\%\]
Поскольку мы растворили 0,4000 г гидроксида натрия в 100 мл раствора, масса препарата будет равна массе NaOH + массе воды, которая равна массе 100 мл воды (плотность воды приблизительно 1 г/мл):
\[m(\text{препарата}) = m(NaOH) + m(\text{воды}) = 0,4000\ г + 100\ г = 100,4000\ г\]

Подставим значения в формулу:
\[w(\text{Na2CO3}) = \frac{{2,1196\ г}}{{100,4000\ г}} \times 100\% \approx 2,11\%\]

Таким образом, массовая доля Na2CO3 в данном препарате составляет примерно 2,11%.