Сколько миллилитров раствора H2SO4 объемом 0,25 н нужно добавить к раствору Na2CO3 для того, чтобы получить 8 литров

Олег

29

Чтобы решить эту задачу, мы должны знать химическое уравнение реакции между H2SO4 и Na2CO3. Это уравнение выглядит следующим образом:

H2SO4 + Na2CO3 -> Na2SO4 + H2O + CO2

Из уравнения видно, что 1 моль H2SO4 будет реагировать с 1 молью Na2CO3, образуя 1 моль Na2SO4, 1 моль H2O и 1 моль CO2.

Для определения количества миллилитров раствора H2SO4, нам нужно использовать соотношение между объемами газов в идеальных условиях. Это соотношение известно как аппаратная формула Идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Давление \( P \) задано равным 104 кПа, объем \( V \) равен 8 литрам, температура \( T \) равна 300 К.

Чтобы найти количество молей газа \( n \), нужно использовать формулу:

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Теперь мы можем рассчитать количество молей CO2. Поскольку аппаратная формула Идеального газа \( PV = nRT \) относится к одной моли газа, мы должны преобразовать литры CO2 в моли, используя уравнение:

\[ n = \frac{8 \, \text{{литров}}}{22.4 \, \text{{литра/моль}}} \]

Здесь мы использовали значение 22,4 литра/моль, которое является объемом одной моли идеального газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм).

Теперь, когда у нас есть количество молей CO2, нам нужно найти соответствующее количество молей H2SO4. Исходя из химического уравнения, мы видим, что каждая моль H2SO4 реагирует с одной молью CO2. Таким образом, количество молей H2SO4 будет таким же, как количество молей CO2.

Чтобы перевести количество молей H2SO4 в миллилитры, нам нужно знать концентрацию раствора. Давайте предположим, что раствор H2SO4 имеет концентрацию 1 моль/литр. Это означает, что в 1 литре раствора содержится 1 моль H2SO4.

Теперь мы можем рассчитать объем раствора H2SO4, используя следующую формулу:

\[ V = \frac{n}{C} \]

где \( V \) - объем раствора в литрах, \( n \) - количество молей H2SO4, \( C \) - концентрация раствора в моль/литр.

Подставив значения, мы получим:

\[ V = \frac{2.66 \, \text{{моль}}}{1 \, \text{{моль/литр}}} \]

\[ V = 2.66 \, \text{{литра}} \]

Таким образом, нам нужно добавить 2.66 литра раствора H2SO4 к раствору Na2CO3, чтобы получить 8 литров CO2 при заданных условиях.