Какой объем газа (измеренный при нормальных условиях), освобождается при реакции 0,5 литра 2 нормальной серной кислоты

Синица

8

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать соотношение между объемами газов, идеальным газовым законом и уравнением реакции.

Давайте начнем с написания уравнения реакции между серной кислотой (H2SO4) и гидрокарбонатом натрия (NaHCO3). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

H2SO4 + 2NaHCO3 -> Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O

Из уравнения реакции видно, что каждая молекула серной кислоты реагирует с двумя молекулами гидрокарбоната натрия. Таким образом, мы можем использовать это соотношение для определения количества гидрокарбоната натрия для реакции с данным объемом серной кислоты.

Для начала, найдем количество вещества серной кислоты в литрах. У нас дано, что объем серной кислоты равен 0,5 литра, а ее концентрация составляет 2 нормали. Концентрация в нормалях означает количество граммов вещества в 1 литре раствора. Таким образом, у нас есть:

Количество вещества H2SO4 = концентрация H2SO4 * объем H2SO4 в литрах

Количество вещества H2SO4 = 2 н/л * 0,5 л = 1 моль

Теперь, чтобы определить количество вещества гидрокарбоната натрия, мы должны использовать соотношение 1:2, так как каждая молекула серной кислоты реагирует с двумя молекулами гидрокарбоната натрия. Мы можем использовать уравнение:

Количество вещества NaHCO3 = (количество вещества H2SO4) * 2

Количество вещества NaHCO3 = 1 моль * 2 = 2 моля

Теперь у нас есть количество вещества гидрокарбоната натрия, и мы можем использовать его для определения объема газа, освобождающегося в реакции при нормальных условиях.

Согласно идеальному газовому закону, объем газа прямо пропорционален количеству вещества. Таким образом, мы можем использовать соотношение:

V1 / n1 = V2 / n2

где V1 и V2 - объемы газа, n1 и n2 - количество вещества газа перед и после реакции соответственно.

Мы знаем, что количество вещества гидрокарбоната натрия равно 2 молям. Также дано, что объем газа измерен при нормальных условиях, то есть при температуре 0 °C и давлении 1 атмосферы (101,325 кПа). Следовательно, мы можем записать:

0,5 л / 1 моль = V2 / 2 моля

Теперь мы можем решить это уравнение относительно V2:

V2 = 0,5 л * 2 моля / 1 моль = 1 л

Таким образом, объем газа, освобождающегося при реакции, составляет 1 литр (измеренный при нормальных условиях).

Обратите внимание, что этот расчет основан на идеальных условиях и предполагает, что реакция проходит полностью и без каких-либо побочных реакций или потерь газа.