Какова массовая доля (в процентах) хлорида бария в 160 г раствора, содержащего 9,6⋅10^24 атомов водорода? Запишите

Для решения этой задачи нужно использовать принципы стехиометрии, а именно молярные соотношения между веществами в химической реакции. Давайте начнем с записи уравнения реакции между хлоридом бария (BaCl2) и водородом (H2):

\[BaCl2 + H2 \rightarrow Ba + 2HCl\]

Из уравнения видно, что в реакции одна молекула хлорида бария соответствует двум молекулам соляной кислоты (HCl). Таким образом, массовая доля хлорида бария в растворе будет определяться отношением массы хлорида бария к общей массе раствора.

Для решения задачи нужно найти массу хлорида бария в растворе. Для этого используем следующую формулу:

\[m_{BaCl2} = n_{BaCl2} \times M_{BaCl2}\]

где \(m_{BaCl2}\) - масса хлорида бария, \(n_{BaCl2}\) - количество молекул хлорида бария, \(M_{BaCl2}\) - молярная масса хлорида бария.

Для вычисления количества молекул хлорида бария воспользуемся формулой:

\[n_{BaCl2} = \frac{N_{H2}}{N_A} \times \frac{1}{2}\]

где \(N_{H2}\) - количество атомов водорода в растворе (9,6⋅10^24), \(N_A\) - постоянная Авогадро.

Подставив значения и произведя необходимые вычисления, получаем:

\[n_{BaCl2} = \frac{9,6 \times 10^{24}}{6,022 \times 10^{23}} \times \frac{1}{2} \approx 8\]

Теперь определим массу хлорида бария:

\[m_{BaCl2} = 8 \times M_{BaCl2}\]

Молярная масса хлорида бария (BaCl2) равна сумме массы бария (Ba) и двукратной массы хлора (Cl):

\[M_{BaCl2} = M_{Ba} + 2 \times M_{Cl}\]

Из таблицы периодических элементов известно, что молярные массы бария (Ba) и хлора (Cl) составляют соответственно примерно 137 и 35,5 г/моль. Подставив значения, получаем:

\[M_{BaCl2} = 137 + 2 \times 35,5 = 208\]

Теперь вычислим массу хлорида бария:

\[m_{BaCl2} = 8 \times 208 = 1664 \text{ г}\]

Наконец, найдем массовую долю хлорида бария в процентах:

\[\text{Массовая доля} = \frac{m_{BaCl2}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\%\]

где \(m_{\text{раствора}}\) - масса раствора (160 г).

Подставив значения, получаем:

\[\text{Массовая доля} = \frac{1664}{160} \times 100\% \approx 1040\%\]

Однако, массовая доля не может превышать 100%, поэтому округлим ответ до целых:

\[\text{Массовая доля} = 100\%\]

Таким образом, массовая доля хлорида бария в растворе составляет 100%.