1 dm³ wody morskiej o gęstości ok 1 g/cm³ ma masę równą w przybliżeniu 1000 g. Zawartość procentowa soli w tej wodzie wynosi ok. 3,5 % zatem całkowita masa różnych soli (m_cał.) w tej wodzie wynosi:

$m_{cał}=3,5\%\cdot 1000\mathrm{g}$

$m_{cał}=35\mathrm{g}$

Na podstawie danych z zadania konstruujemy tabelę, w której zbieramy informacje dotyczące masy poszczególnych jonów oraz ich liczby moli w tej próbce wody. Masę danego jonu w próbce (m) wyznaczamy licząc iloczyn zawartości masowej jonu i masy całkowitej wszystkich soli w próbce (35 g). Liczbę moli obliczamy na podstawie wzoru:

$n=\frac{m}{M}$

gdzie:

n - liczba moli,

m - masa,

M - masa molowa.

Jon	Zawartość, % mas.	m [g]	M [g/mol]	n [mol]
Cl-	54,9	19,215	35,5	~0,54
Na+	30,9	10,815	23	~0,47
SO42-	9,5	3,325	96	~0,035
Mg2+	4,7	1,645	24	~0,07

Na podstawie analizy tabeli stwierdzamy, że w przybliżeniu liczba moli jonów Mg²⁺ jest dwukrotnie większa od ilości moli SO₄^2-. Zatem użycie 0,035 moli MgSO₄ pozwoli na uzyskanie wymaganej ilości anionów siarczanowych(VI):

$\underset{0,035\mathrm{mol}}{\mathrm{MgSO}{}_4}\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }\underset{0,035\mathrm{mol}}{\mathrm{Mg}{}^{2+}}+\underset{0,035\mathrm{mol}}{\mathrm{SO}{}_4{}^{2-}}$

 Pozostałe 0,035 mol jonów Mg²⁺ uzyskamy rozpuszczając w wodzie 0,035 mol MgCl₂:

$\underset{0,035\mathrm{mol}}{\mathrm{MgCl}{}_2}\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }\underset{0,035\mathrm{mol}}{\mathrm{Mg}{}^{2+}}+\underset{0,07\mathrm{mol}}{2\mathrm{Cl}{}^{-}}$

Obliczamy liczbę moli anionów chlorkowych, które muszą zostać jeszcze dodane do mieszaniny:

$n_{\mathrm{Cl}{}^{-}}=0,54\mathrm{mol}-0,07\mathrm{mol}$

$n_{\mathrm{Cl}{}^{-}}=0,47\mathrm{mol}$

Jest ona równa ilości moli kationów Na⁺, zatem odpowiednie ilości wszystkich jonów uzyskamy używając dodatkowo 0,47 mol NaCl:

$\underset{0,47\mathrm{mol}}{\mathrm{NaCl}}\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }\underset{0,47\mathrm{mol}}{\mathrm{Na}{}^{+}}+\underset{0,47\mathrm{mol}}{\mathrm{Cl}{}^{-}}$

Podsumowując, roztwór zbliżony do wody morskiej otrzymamy rozpuszczając w 1 dm³ wody destylowanej:

• 0,035 mol MgSO₄,
• 0,035 mol MgCl₂,
• 0,47 mol NaCl.

Znając masy molowe powyższych soli: MgSO₄ (M = 120 g/mol), MgCl₂ (M = 95 g/mol), NaCl (M = 58,5 g/mol), wyznaczamy ich masy w omawianej próbce:

$n=\frac{m}{M}\Rightarrow m=n\cdot M$

$m_{\mathrm{MgSO}{}_4}=0,035\mathrm{mol}\cdot 120\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}\Rightarrow m_{\mathrm{MgSO}{}_4}=4,2\mathrm{g}$

$m_{\mathrm{MgCl}{}_2}=0,035\mathrm{mol}\cdot 95\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}\Rightarrow m_{\mathrm{MgSO}{}_4}\approx 3,3\mathrm{g}$

$m_{\mathrm{NaCl}}=0,47\mathrm{mol}\cdot 58,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}\Rightarrow m_{\mathrm{NaCl}}\approx 27,5\mathrm{g}$

 

Odpowiedź: Należy użyć ok.: 4,2 g MgSO₄, 3,3 g MgCl₂ oraz 27,5 g NaCl.