Cho 1 mol Ca vào 1 lít nước. Tính khối lượng kết tủa lắng xuống thu được biết độ tan của chất sản phẩm ở nhiệt độ thí nghiệm là 0,15g. Tính C% của dung dịch thu được. - giải thích rõ ràng

Khi cho 1 mol canxi (Ca) vào nước, phản ứng xảy ra tạo ra canxi hydroxyd (Ca(OH)2) và khí hidro (H2). Phương trình phản ứng là:

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑

Trong điều kiện này, một số canxi sẽ phản ứng với nước để tạo ra Ca(OH)2. Nhưng sự hòa tan của Ca(OH)2 trong nước có giới hạn, được xác định bởi độ tan của nó ở nhiệt độ thí nghiệm.

Độ tan của Ca(OH)2 là 0,15 g trong 1 lít nước. Đến đây, chúng ta cần xác định được khả năng tạo thành kết tủa Ca(OH)2 từ 1 mol Ca.

1. Tính khối lượng của Ca(OH)2 tạo thành:

- 1 mol canxi (Ca) nặng khoảng 40 g.
- 1 mol Ca(OH)2 nặng khoảng 74 g (40 g cho Ca + 2 16 g cho 2 oxy + 2 1 g cho 2 hydro).

Do đó, 1 mol canxi sẽ tạo thành 1 mol Ca(OH)2:

Khối lượng Ca(OH)2 tối đa có thể tạo thành là 74 g.

2. Tính khối lượng Ca(OH)2 hòa tan trong 1 lít nước:

Vì độ tan của Ca(OH)2 là 0,15 g, nên hiện tại chỉ có 0,15 g Ca(OH)2 sẽ hòa tan trong 1 lít nước. Thậm chí, khối lượng lớn hơn sẽ không hòa tan mà sẽ tạo thành kết tủa.

3. Tính khối lượng kết tủa lắng xuống:

Kết tủa lắng xuống là khối lượng Ca(OH)2 tối đa trừ đi khối lượng Ca(OH)2 hòa tan:

Khối lượng kết tủa = Khối lượng tối đa - Khối lượng hòa tan = 74 g - 0,15 g = 73,85 g.

4. Tính nồng độ phần trăm (C%) của dung dịch thu được:

C% được tính theo công thức:

C% = (khối lượng tan trong dung dịch / tổng khối lượng dung dịch) * 100%.

Trong trường hợp này, ta giả sử rằng tổng thể tích của dung dịch là gần 1 lít vì chỉ có một lượng rất nhỏ Ca(OH)2 hòa tan.

Tổng khối lượng dung dịch gần bằng 1000 g (1 lít nước) + 0,15 g Ca(OH)2 hòa tan. Do đó, tổng khối lượng dung dịch ≈ 1000,15 g.

C% = (0,15 g / 1000,15 g) * 100% ≈ 0,015%.

Tóm lại, khối lượng kết tủa lắng xuống thu được là 73,85 g và nồng độ phần trăm của dung dịch thu được là khoảng 0,015%.