К 250 мл раствора с массовой долей хлорида аммония равной 24% (p = 1.07 г/л) прибавили 224 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 25%. Раствор прокипятили для полного удаления аммиака, при этом испарилось 71.1 г воды. Вычислите массовые доли веществ оставшихся в растворе.

Реакция хлорида аммония с гидроксидом натрия описывается следующим уравнением химической реакции:

NH₄Cl + NaОН = NH₃ + NaCl + H₂O;

Один моль хлорида аммония вступает в реакцию с одним молем гидроксида натрия. При этом образуется один моль аммиака.

Определим количество вещества хлорида аммония и щелочи:

м NH₄Cl = 250 х 1,07 х 0,24 = 64,2 грамм;

М NH₄Cl = 14 + 4 + 35,5 = 53,5 грамм/моль;

N NH₄Cl = 64,2 / 53,5 = 1,2 моль;

м NaОН = 224 х 0,25 = 56 грамм;

М NaОН = 23 + 16 + 1 = 40 грамм/моль;

N NaОН = 56 / 40 = 1,4 моль;

Таким образом в ходе реакции прореагирует весь хлорид аммония, образуется 1,2 моль хлорида натрия и 1,2 моль воды. Останется непрореагировавшими 0,2 моль щелочи.

Найдем массы и концентрации оставшихся веществ.

М NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 грамм/моль;

м NaCl = 58,5 х 1,2 = 70,2 грамм;

м NaОН = 0,2 х 40 = 8 грамм;

М H₂O = 2 + 16 = 18 грамм/моль;

м H₂O = 1,2 х 18 = 21,6 грамм;

Масса раствора после упаривания составит сумму масс исходной воды, получившихся веществ за минусом выпаренной воды:

м раствора 2 = 250 х 1,07 х 0,76 - 71,1 + 21,6 + 8 + 70,2 = 232 грамма;

С NaCl 2 = 70,2 / 232 = 0,303 = 30,3%;

С NaОН 2 = 8 / 232 = 0,034 = 3,4%;