Determinació de la Fórmula de la Soda de Rentar

La soda de rentar té la fórmula \(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot x\text{H}_2\text{O}\). Una massa de 1,4280 g de soda de rentar va ser feta fins a 250 cm³, 25,0 cm³ d’aquesta solució van ser neutralitzats per 20,0 cm³ de 0,0500 mol·dm\(^{-3}\) d’àcid clorhídric afegit des d’una bureta. L’equació de la reacció és: \[\text{Na}_2\text{CO}_3(\text{s}) + 2\text{HCl}(\text{aq}) \rightarrow 2\text{NaCl}(\text{aq}) + \text{CO}_2(\text{g}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l})\]Troba el valor de \(x\) i la fórmula de la soda de rentar.

\( n(\text{HCl}) = c \times \frac{V}{1000} = 0,0500 \times \frac{20,0}{1000} = 1,00 \times 10^{-3} \, \text{mol} \)

Com que 1 mol d’HCl reacciona amb \(\frac{1}{2}\) mol de \(\text{Na}_2\text{CO}_3\), \( n(\text{Na}_2\text{CO}_3) \, \text{a la pipeta} = \frac{1}{2} \times 1,00 \times 10^{-3} = 5,00 \times 10^{-4} \, \text{mol} \) \( n(\text{Na}_2\text{CO}_3) \, \text{en 250 cm}^3 = 5,00 \times 10^{-4} \times \frac{250}{25,0} = 5,00 \times 10^{-3} \, \text{mol} \)

Com que \( M(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 106,0 \, \text{g·mol}^{-1} \), \(\text{massa de } \text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{anhidre en 250 cm}^3 = 5,00 \times 10^{-3} \times 106,0 = 0,530 \, \text{g} \) \(\text{massa d’aigua a la soda de rentar} = (1,4280 – 0,530) = 0,898 \, \text{g} \)

Com que \( M(\text{H}_2\text{O}) = 18,0 \, \text{g·mol}^{-1} \), \( n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{0,898}{18,0} = 4,99 \times 10^{-2} \, \text{mol} \) Per tant, \( 5,00 \times 10^{-3} \, \text{mol de } \text{Na}_2\text{CO}_3 \, \text{es combinen amb} \, 4,99 \times 10^{-2} \, \text{mol d’H}_2\text{O} \)

Per tant, 1 mol de \(\text{Na}_2\text{CO}_3\) es combina amb \(\frac{4,99 \times 10^{-2}}{5,00 \times 10^{-3}} = 9,98 \, \text{mol d’H}_2\text{O} \)

Així, al nombre enter més proper, 1 mol de \(\text{Na}_2\text{CO}_3\) es combina amb 10 mol d’H₂O.

Per tant, \( x = 10 \) i la fórmula de la soda de rentar és \(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O}\).