Номер 8, страница 66 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Будет ли обладать электропроводностью раствор, полученный в результате смешивания раствора массой 200 г с массовой долей гидроксида бария, равной 0,171, с раствором такой же массы, в котором массовая доля серной кислоты составляет 9,8 %?

Дано:

$m_{р-ра}(Ba(OH)_2) = 200 \text{ г}$

$\omega(Ba(OH)_2) = 0,171$

$m_{р-ра}(H_2SO_4) = 200 \text{ г}$

$\omega(H_2SO_4) = 9,8 \% = 0,098$

Найти:

Будет ли обладать электропроводностью полученный раствор?

Решение:

Электропроводность раствора обусловлена наличием в нем подвижных ионов. Чтобы определить, будет ли конечный раствор проводить электрический ток, необходимо установить, останутся ли в нем ионы после смешивания исходных растворов.

При смешивании раствора гидроксида бария и раствора серной кислоты протекает реакция нейтрализации:

$Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O$

Продуктами реакции являются нерастворимый сульфат бария ($BaSO_4$), который выпадает в осадок, и вода ($H_2O$), являющаяся очень слабым электролитом. Электропроводность конечного раствора будет зависеть от того, останется ли в избытке один из исходных реагентов, которые являются сильными электролитами.

1. Вычислим массы чистых веществ в исходных растворах.

Масса гидроксида бария:

$m(Ba(OH)_2) = m_{р-ра}(Ba(OH)_2) \cdot \omega(Ba(OH)_2) = 200 \text{ г} \cdot 0,171 = 34,2 \text{ г}$

Масса серной кислоты:

$m(H_2SO_4) = m_{р-ра}(H_2SO_4) \cdot \omega(H_2SO_4) = 200 \text{ г} \cdot 0,098 = 19,6 \text{ г}$

2. Рассчитаем молярные массы и количества (моль) реагентов.

Молярная масса гидроксида бария:

$M(Ba(OH)_2) = 137 + 2 \cdot (16 + 1) = 171 \text{ г/моль}$

Молярная масса серной кислоты:

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}$

Количество вещества гидроксида бария:

$n(Ba(OH)_2) = \frac{m(Ba(OH)_2)}{M(Ba(OH)_2)} = \frac{34,2 \text{ г}}{171 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

Количество вещества серной кислоты:

$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{19,6 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

3. Сравним количества веществ реагентов.

Согласно уравнению реакции, $Ba(OH)_2$ и $H_2SO_4$ реагируют в мольном соотношении 1:1. Так как количество вещества гидроксида бария равно количеству вещества серной кислоты ($0,2 \text{ моль} = 0,2 \text{ моль}$), реагенты вступают в реакцию полностью, без остатка.

Поскольку оба сильных электролита прореагировали полностью, образовав нерастворимое вещество и воду, в полученном растворе практически не останется свободных ионов, способных переносить электрический заряд.

Ответ: Нет, полученный раствор не будет обладать электропроводностью (или его электропроводность будет ничтожно мала, как у дистиллированной воды), так как в результате реакции все ионы связываются в нерастворимый осадок $BaSO_4$ и молекулы слабого электролита $H_2O$.