Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Сульфат натрия

Характеристики и физические свойства сульфата натрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сульфат натрия представляет собой вещество белого цвета (рис. 1), кристаллы которого плавятся без разложения. Хорошо растворяется в воде (не гидролизуется).

Кристаллизуется из водных растворов с десятью молекулами воды (Na2SO4×10H2O) и в таком виде называется глауберовой солью по имени немецкого врача и химика И.Р. Глаубера, который первым получил её действием серной кислоты на хлорид натрия.

Сульфат натрия. Внешний вид

Рис. 1. Сульфат натрия. Внешний вид.

Таблица 1. Физические свойства сульфата натрия.

Молекулярная формула

Na2SO4

Молярная масса

142

Плотность (20oС), г/см3

2,68

Температура плавления, oС

883

Растворимость в воде (20oС), г/100 мл

19,2

Получение сульфата натрия

Основной промышленный способ получения сульфата натрия мало чем отличается, от того, что использовал И.Р. Глаубер, когда впервые получил эту соль. Реакция обмена между серной кислотой и хлоридом натрия, проводимая при нагревании до 500oС в специальной печи:

2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl↑.

Кроме этого сульфат натрия встречается в природе в виде минерала тенардита (безводный) и мирабилита (гидрат).

Химические свойства сульфата натрия

В водном растворе сульфат натрия диссоциирует на ионы:

Na2SO4↔ 2Na+ + SO42-.

Твердый сульфат натрия взаимодействует с концентрированнойсерной кислотой

Na2SO4 + H2SO4 (conc) = 2NaHSO4 (solution).

Вступает в реакции обмена с кислотными оксидами (1), гидроксидами (2) и солями (3):

Na2SO4 + SO3 = Na2S2O7 (1);

Na2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2NaOH (2);

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl (3).

Сульфат натрия восстанавливается водородом (4) и углеродом (5):

Na2SO4 + 4H2 = Na2S + 4H2O (t = 550 – 600oC6 kat = Fe2O3) (4);

Na2SO4 + 2C + CaCO3 = Na2CO3 + CaS + CO2 (t = 1000oC) (5).

Применение сульфата натрия

Безводный сульфат натрия применяется для изготовления стекла. Раньше эту соль использовали в качестве одного из составляющих стиральных порошков и другим моющих средств. Кроме этого сульфат натрия нашел применение в текстильной промышленности, кожевенном деле, производстве цветных металлов, а также в химическом анализе.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Вычислите объем кислорода, выделяющийся при образовании сульфата натрия по реакции взаимодействии пероксида натрия массой 47,5 г с раствором серной кислоты.
Решение Уравнение реакции имеет следующий вид:

2Na2O2 + 2H2SO4 (dilute, hot) = 2Na2SO4 + 2H2O + O2↑.

Рассчитаем количество моль пероксида натрия (молярная масса равна 78 г/моль):

n = m / M;

n(Na2O2) = m (Na2O2) / M (Na2O2);

n (Na2O2) = 47,5 / 78 = 0,61 моль.

Согласно уравнению реакции n (Na2O2) : n (O2) = 2: 1. Значит,

n(O2) = ½ × n(Na2O2) = ½ × 0,61 = 0,305 моль.

Тогда, объем выделяющегося кислорода будет равен:

V = n × Vm;

V (O2) = n (O2) × Vm;

V (O2) = 0,305 × 22,4 = 6,832л.

Ответ Объем кислорода равен 6,832 л.
ПРИМЕР 2
Задание Вычислите количество теплоты, выделяющейся при образовании сульфата натрия из пероксида натрия массой 7,5 г и оксида серы (IV). Термохимическое уравнение реакции имеет следующий вид:

Na2O2 + SO2 = Na2SO4 + 654,4 кДж.

Решение Запишем еще раз термохимическое уравнение реакции:

Na2O2 + SO2 = Na2SO4 + 654,4 кДж.

Согласно уравнению реакции, в неё вступили 1 моль пероксида натрия и 1 моль оксида серы (IV). Рассчитаем массу пероксида натрия по уравнению, т.е. теоретическую массу (молярная масса – 78 г/моль):

m = n × M;

mtheor (Na2O2) = n (Na2O2) × M (Na2O2);

mtheor (Na2O2) = 1 × 78 = 78 г.

Составим пропорцию:

mprac(Na2O2)/mtheor (Na2O2) = Qprac/Qtheor.

Тогда, количество теплоты, выделяющейся в ходе реакции взаимодействия между пероксидом натрия и оксидом серы (IV) равно:

Qprac = Qtheor × mprac(Na2O2)/mtheor(Na2O2);

Qprac = 654,4 × 7,5/ 78 = 62,92 кДж.

Ответ Количество теплоты равно 62,92 кДж.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.