Какой объем газа образуется при реакции 40 мл карбоната натрия с плотностью 0.8 г/см^3 с соляной кислотой, содержащей

Antonovna_573

51

Чтобы решить данную задачу, мы воспользуемся законом Гей-Люссака о соотношении объемов газов в химической реакции. Для начала, давайте распишем данный химический процесс:

\(Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + CO_2 + H_2O\)

Из данного уравнения видно, что при реакции одной молекулы карбоната натрия и двух молекул соляной кислоты, образуется две молекулы хлорида натрия, одна молекула углекислого газа и одна молекула воды.

Теперь найдем молярную массу карбоната натрия. Молярная масса \(Na_2CO_3\) равна \(22.99 \, \text{г/моль} * 2 + 12.01 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} * 3 = 105.99 \, \text{г/моль}\).

Зная молярную массу карбоната натрия, мы можем вычислить количество вещества карбоната натрия, используя формулу:

\(n = \frac{m}{M}\),

где \(n\) - количество вещества в молях, \(m\) - масса вещества в граммах и \(M\) - молярная масса вещества.

Масса карбоната натрия равна \(40 \, \text{мл} * 0.8 \, \text{г/мл} = 32 \, \text{г}\). Подставив значения в формулу, получим:

\(n = \frac{32 \, \text{г}}{105.99 \, \text{г/моль}} \approx 0.302 \, \text{моль}\).

Так как уравнение реакции показывает, что для образования одной молекулы углекислого газа требуется одна моль карбоната натрия, то мы можем сделать вывод, что образуется та же количество молекул углекислого газа, что и молекул карбоната натрия.

Далее, чтобы найти объем газа, образующегося при реакции, мы воспользуемся идеальным газовым законом:

\(V = n * V_m\),

где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества в молях и \(V_m\) - молярный объем газа при нормальных условиях (обычно равен 22.4 л/моль).

Подставим значения в формулу:

\(V = 0.302 \, \text{моль} * 22.4 \, \text{л/моль} \approx 6.767 \, \text{л}\).

Таким образом, объем газа, образующегося при реакции, составит приблизительно 6.767 л.