К 250 г раствора карбоната калия добавляли раствор нитрата магния до прекращения выпадения осадка. Масса осадка составила 16,8 г. Вычислите массовую долю карбоната калия в исходном растворе. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задания, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение:

1. 1. Уравнение реакции:

   Карбонат калия реагирует с нитратом магния с образованием гидроксида магния (осадка) и нитрата калия.

   \[ K_2CO_3 + Mg(NO_3)_2 \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2KNO_3 \]

2. 2. Расчет молярной массы осадка:

   Молярная масса Mg(OH)₂ = 24.3 + 2 * (16 + 1) = 58.3 г/моль.

3. 3. Расчет количества вещества осадка:

   n(Mg(OH)₂) = масса / молярная масса = 16.8 г / 58.3 г/моль ≈ 0.288 моль.

4. 4. Расчет количества вещества карбоната калия:

   По уравнению реакции, 1 моль Mg(OH)₂ образуется из 1 моль K₂CO₃. Следовательно:

   n(K₂CO₃) = n(Mg(OH)₂) ≈ 0.288 моль.

5. 5. Расчет молярной массы карбоната калия:

   Молярная масса K₂CO₃ = 2 * 39.1 + 12 + 3 * 16 = 138.2 г/моль.

6. 6. Расчет массы карбоната калия:

   m(K₂CO₃) = n(K₂CO₃) * молярная масса K₂CO₃ = 0.288 моль * 138.2 г/моль ≈ 39.8 г.

7. 7. Расчет массовой доли карбоната калия:

   Массовая доля = (масса K₂CO₃ / масса раствора) * 100%

   ω(K₂CO₃) = (39.8 г / 250 г) * 100% ≈ 15.9%

Ответ: Массовая доля карбоната калия в исходном растворе составляет примерно 15.9%.