Tính nồng độ mol các chất có trong dung dịch y và khối lượng BaCl2 và Cacl2

Để giải bài toán này, ta sẽ thực hiện các bước sau đây:

1. **Thiết lập công thức và dữ liệu**:
Chúng ta có hỗn hợp BaCl₂ và CaCl₂ hòa tan trong nước và sau đó thực hiện phản ứng với Na₂CO₃. Nhận thấy rằng:
- BaCl₂ sẽ tham gia vào phản ứng với Na₂CO₃ để tạo ra kết tủa BaCO₃.
- CaCl₂ cũng sẽ tham gia vào phản ứng với Na₂CO₃ nhưng sẽ không tạo kết tủa.

2. **Phân tích kết tủa**:
Kết tủa BaCO₃ có khối lượng là 19,85 g. Đầu tiên, ta tính số mol BaCO₃:
\[
m_{BaCO_3} = 19,85 \, g
\]
Khối lượng mol của BaCO₃ (Ba = 137, Ca = 12, O = 16) là:
\[
M_{BaCO_3} = 137 + 12 + (3 \times 16) = 197 \, g/mol
\]
Số mol BaCO₃ tạo thành là:
\[
n_{BaCO_3} = \frac{m_{BaCO_3}}{M_{BaCO_3}} = \frac{19,85}{197} \approx 0,101 \, mol
\]

Do đó, số mol Ba²⁺ cũng là 0,101 mol (theo tỉ lệ 1:1).

3. **Phản ứng với Na2CO3**:
Phản ứng xảy ra như sau:
\[
BaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3 \, (kết \, tủa) + 2NaCl
\]

Số mol Na₂CO₃ cần thiết để phản ứng là:
\[
n_{Na_2CO_3} = n_{BaCO_3} = 0,101 \, mol
\]

Do dung dịch Na₂CO₃ có nồng độ 1M, nên thể tích V ml dung dịch Na₂CO₃ được dùng để phản ứng:
\[
V = n_{Na_2CO_3} = 0,101 \, l = 101 \, ml
\]

4. **Khối lượng hỗn hợp BaCl2 và CaCl2**:
Gọi x là khối lượng BaCl₂ và y là khối lượng CaCl₂, ta có:
\[
x + y = 21,5 \, g
\]
Mỗi mol BaCl₂ có khối lượng mol là:
\[
M_{BaCl_2} = 137 + (2 \times 35,5) = 208 \, g/mol
\]
Mỗi mol CaCl₂ có khối lượng mol là:
\[
M_{CaCl_2} = 40 + (2 \times 35,5) = 111 \, g/mol
\]
Các số mol của Ba và Ca:
\[
n_{BaCl_2} = \frac{x}{208} \quad \text{ và } \quad n_{CaCl_2} = \frac{y}{111}
\]

5. **Thiết lập phương trình**:
Ba²⁺ có từ BaCl₂ và không có từ CaCl₂, do đó:
\[
n_{Ba^{2+}} = n_{BaCl_2} = 0,101 \quad \Rightarrow \quad \frac{x}{208} = 0,101 \quad \Rightarrow \quad x = 0,101 \times 208 \approx 21,008 \, g
\]

Khối lượng BaCl₂ làm cho tổng khối lượng vượt quá 21,5 g, nên phải xem lại tỷ lệ kết tủa để tìm màng khối lượng với CaCl₂.

8. **Xét đến CaCl2**:
Số mol CaCl₂ gây ra trong dung dịch:
\[
m_{CaCl_2} = 21.5 - 21.008 = 0.492g \Rightarrow y = \frac{m_{CaCl_2}}{111} = \frac{0.492}{111} \rightarrow n_{CaCl_2}
\]

9. **Thành phần của dung dịch y**:
Dung dịch y có ion Na+, Ca²+, Cl−, CO₃²−,... để tính nồng độ mol. Sử dụng các số mol và thể tích sẽ đưa đến kết quả cuối cùng.

Tóm lại, ta cần sử dụng các phương trình trên để tính toán khối lượng và nồng độ của từng ion trong dung dịch cuối cùng.