Яким буде об єм газу, що виділиться під час реакції надлишку хлоридної кислоти з розчином натрій карбонату масою

Tigr

26

Натрій карбонат (Na2CO3) реагує з хлоридною кислотою (HCl) за наступною реакцією:

\[ Na2CO3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + CO2 + H2O \]

Задача полягає у визначенні об"єму вуглекислого газу (CO2), який виділиться під час реакції. Для початку, нам потрібно знайти кількість речовини натрій карбонату та хлоридної кислоти, які будуть реагувати між собою. Після цього, можна буде використовувати молярні співвідношення, щоб визначити кількість виділеного газу.

1. Визначимо молярну масу натрій карбонату (Na2CO3).
Молярна маса Na = 22.99 г/моль
Молярна маса C = 12.01 г/моль
Молярна маса O = 16.00 г/моль

Тому:
Молярна маса Na2CO3 = 2(22.99 г/моль) + 12.01 г/моль + 3(16.00 г/моль) = 105.99 г/моль.

2. Визначимо масу натрій карбонату, використовуючи масову частку:
Маса Na2CO3 = масова частка × маса зразка = 37.4% × 400 г = 149.6 г.

3. Відомо, що за реакцією одна моль Na2CO3 буде реагувати з двома молями HCl.

4. Визначимо кількість речовини HCl, використовуючи відношення між речовинами.
Молярна маса HCl = 36.46 г/моль.

Тому:
Кількість речовини HCl = маса HCl / молярна маса HCl = 149.6 г / 36.46 г/моль = 4.1 моль.

5. Знаючи кількість речовини HCl, використану у реакції, ми можемо визначити кількість речовини CO2, яка вийшла під час реакції.
Захисній формулі нашої реакції видно, що за кожну моль Na2CO3 утворюється одна моль CO2. Тому кількість речовини CO2, що утворилася, дорівнює кількості речовини HCl.

6. Визначимо об"єм CO2, використовуючи кількість речовини CO2 і його молярний об"єм при нормальних умовах (0°C і 1 атм):
1 моль газу при нормальних умовах займає 22.4 л об"єму.

Тому:
Об"єм CO2 = кількість речовини CO2 × молярний об"єм = 4.1 моль × 22.4 л/моль = 91.4 л.

Отже, об"єм вуглекислого газу, що виділиться під час реакції, становитиме 91.4 л.