Какой объем хлора требуется для окисления полностью 100 мл раствора сульфида натрия с концентрацией 5% (плотность 1,05

Sladkiy_Assasin

3

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся некоторые химические знания и формулы.

Сульфид натрия имеет химическую формулу Na2S. При окислении реагентом хлором (Cl2) происходит следующая реакция:

Na2S + Cl2 → 2NaCl + S

Окисление полностью означает, что все Na2S превращается в NaCl (хлорид натрия) и S (сера).

Концентрация раствора сульфида натрия составляет 5%. Это означает, что в 100 мл раствора содержится 5 мл сульфида натрия.
1 миллилитр (мл) весит 1,05 грамм. Следовательно, 5 мл весит 5 * 1,05 = 5,25 г.

Теперь нам нужно вычислить количество хлора, требуемого для окисления 5,25 г сульфида натрия. Для этого используем молярные массы соответствующих веществ:

Молярная масса Na2S = 2 * (22,99 г/моль) + 32,07 г/моль = 46,07 г/моль
Молярная масса Cl2 = 2 * 35,45 г/моль = 70,90 г/моль

Теперь применим стехиометрию для вычисления количества хлора (Cl2), которое требуется для окисления 5,25 г сульфида натрия.

\(1 \text{ моль Na2S} : 1 \text{ моль Cl2}\) (согласно сбалансированному уравнению реакции)

\(46,07 \text{ г Na2S} : 70,90 \text{ г Cl2}\) (согласно молярным массам)

\(5,25 \text{ г Na2S} : x\) (известная масса сульфида натрия и неизвестная масса хлора)

Решим пропорцию:

\[\frac{{5,25 \text{ г Na2S}}}{{46,07 \text{ г/моль Na2S}}} = \frac{{x \text{ г Cl2}}}{{70,90 \text{ г/моль Cl2}}}\]

Перемножим крест-накрест:

\(5,25 \text{ г Na2S} \times 70,90 \text{ г/моль Cl2} = 46,07 \text{ г/моль Na2S} \times x \text{ г Cl2}\)

Решим уравнение:

\(x = \frac{{5,25 \times 70,90}}{{46,07}} \approx 8,06 \text{ г Cl2}\)

Таким образом, нам требуется около 8,06 г хлора для полного окисления 5,25 г сульфида натрия.

Нам нужно перевести эту массу хлора в объем. Для этого нужно знать плотность хлора, чтобы вычислить его объем. У нас дана плотность хлора, которая составляет 1,05 г/см3.

Для вычисления объема в литрах используем следующую формулу:

Объем = масса / плотность

\(V = \frac{{8,06 \text{ г}}}{{1,05 \text{ г/см3}}} \approx 7,67 \text{ см3}\)

Измерения даны в миллилитрах, поэтому нужно перевести объем в литры:

\(V = 7,67 \text{ см3} \div 1000 = 0,00767 \text{ л}\)

Ответ: Для полного окисления 100 мл раствора сульфида натрия с концентрацией 5% требуется около 0,0077 л хлора. Округлив до целого числа, получаем, что требуется 0 литров хлора.