Яка масова частка нечистот у даному зразку кальцинованої соди після взаємодії з метановою кислотою?

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать понятие массовой доли нечистот и уравнения реакции.

Первым шагом нужно записать уравнение реакции между кальцинированной содой (Na2CO3) и метановой кислотой (CH3COOH):
\[Na2CO3 + 2CH3COOH \rightarrow 2CH3COONa + CO2 + H2O\]

Определим молярные массы веществ, участвующих в реакции:
- Молярная масса Na2CO3 = 105.99 г/моль
- Молярная масса CH3COOH = 60.05 г/моль
- Молярная масса CH3COONa = 82.03 г/моль

Учитывая уравнение реакции, видим, что взаимодействуя одна моль кальцинированной соды с двумя молями метановой кислоты, образуется две моли соли CH3COONa.

Далее, если определить массы веществ в исходной реакции, например, взять 100 г кальцинированной соды, то можно определить, сколько массы нечистот присутствует в этой реакции.

Теперь рассмотрим расчет:

Массовая доля нечистот (X) будет равна отношению массы нечистот к общей массе смеси, умноженное на 100%:
\[X = \frac{{\text{масса нечистот}}}{{\text{общая масса смеси}}} \times 100%\]

Давайте предположим, что 100 г кальцинированной соды (Na2CO3) взаимодействует с 200 г метановой кислоты (CH3COOH).

1) Вычислим количество веществ в молях:
Моля CH3COOH = \(\frac{{\text{масса CH3COOH}}}{{\text{молярная масса CH3COOH}}} = \frac{{200\,г}}{{60.05\,г/моль}}\)
Моля Na2CO3 = \(\frac{{\text{масса Na2CO3}}}{{\text{молярная масса Na2CO3}}} = \frac{{100\,г}}{{105.99\,г/моль}}\)

2) Определим количество веществ, участвующих в реакции:
Моля CH3COOH (использованные) = 2 моля (исходя из уравнения реакции)
Моля нашей CH3COOH = Моля CH3COOH - 2 моля CH3COOH (использованные)
Моля Na2CO3 (использованные) = 1 моль (исходя из уравнения реакции)
Моля нашей Na2CO3 = Моля Na2CO3 - 1 моль Na2CO3 (использованные)
Моля CH3COONa (образовавшиеся) = 2 моля (исходя из уравнения реакции)

3) Расчитаем массы чистых веществ:
Масса чистой CH3COOH = Моля нашей CH3COOH * молярная масса CH3COOH
Масса чистой Na2CO3 = Моля нашей Na2CO3 * молярная масса Na2CO3
Масса чистой CH3COONa = Моля CH3COONa (образовавшиеся) * молярная масса CH3COONa

4) Рассчитаем общую массу смеси:
Общая масса смеси = Масса чистой CH3COOH + Масса чистой Na2CO3 + Масса чистой CH3COONa

5) Определим массу нечистот:
Масса нечистот = Общая масса смеси - (Масса чистой CH3COOH + Масса чистой Na2CO3 + Масса чистой CH3COONa)

6) Наконец, рассчитаем массовую долю нечистот:
\[X = \frac{{\text{Масса нечистот}}}{{\text{Общая масса смеси}}} \times 100%\]

Применяя все эти шаги к нашему примеру, будем иметь:

- Моля CH3COOH = \(\frac{{200}}{{60.05}}\,моль = 3.33\,моль\)
- Моля Na2CO3 = \(\frac{{100}}{{105.99}}\,моль = 0.943\,моль\)
- Массивность CH3COOH (использованные) = 2 моля
- Моля CH3COOH (использованные) = 3.33 - 2 = 1.33 моль
- Массивность Na2CO3 (использованные) = 1 моль
- Моля Na2CO3 (использованные) = 0.943 - 1 = -0.057 моль
- Моля CH3COONa (образовавшиеся) = 2 моля
- Массивность чистой CH3COOH = 1.33 моль * 60.05 г/моль = 79.82 г
- Массивность чистой Na2CO3 = -0.057 моль * 105.99 г/моль = -6.05 г
- Массивность чистой CH3COONa = 2 моля * 82.03 г/моль = 164.06 г
- Общая масса смеси = 79.82 г + (-6.05 г) + 164.06 г = 237.83 г
- Количество нечистот = 237.83 г - (79.82 г + (-6.05 г) + 164.06 г) = 0 г
- Массовая доля нечистот = \(\frac{{0\,г}}{{237.83\,г}} \times 100% = 0%\)

В результате, массовая доля нечистот в данном примере кальцинированной соды после взаимодействия с метановой кислотой равна 0%.