Який обсяг газу буде виділятися при співвідношенні реагентів, коли маса оцтової кислоти 100 г, масова частка речовини

Mihail

53

Прежде чем перейти к решению этой задачи, нам необходимо уяснить, какие реакции происходят между оцтовой кислотой (CH3COOH) и натрием (Na). При взаимодействии этих соединений образуется натрий оцетат (CH3COONa) и выделяется газ - диоксид углерода (CO2).

Теперь давайте рассмотрим массовые соотношения реагентов. Масса оцтовой кислоты составляет 100 г, а масовая частка реагента в ней равна 55%. Это означает, что 55 г из 100 г - масса оцтовой кислоты, а 45 г - масса других компонентов (например, вода).

Таким образом, масса реагента (CH3COOH) составляет:
\[Масса\ реагента = Масса\ оцтовой\ кислоты = 0.55 \times 100 г = 55 г\]

Согласно химическому уравнению реакции, массовое соотношение между оцтовой кислотой и диоксидом углерода (CO2) составляет 1:1. То есть, каждая моль оцтовой кислоты (CH3COOH) даёт одну моль диоксида углерода (CO2).

Масса натрия (Na) необходимая для реакции можно рассчитать путем использования стехиометрических соотношений. Для начала, нам нужно выразить массу натрия в молях, зная его молярную массу.

Молярная масса натрия (Na) составляет около 23 г/моль.

Чтобы выразить массу натрия (Na) в молях, используем следующую формулу:
\[Масса\ в\ молях = \frac{Масса\ натрия}{Молярная\ масса\ натрия}\]

Масса натрия будет равна:
\[Масса\ натрия = Масса\ реагента = 55 г\]

Подставляя значения в формулу, получим:
\[Масса\ в\ молях = \frac{55 г}{23 г/моль} \approx 2.39 моль\]

Теперь, учитывая массовое соотношение между оцтовой кислотой (CH3COOH) и натрием (Na) из химического уравнения, мы можем сказать, что для полного использования 55 г оцтовой кислоты, требуется 2.39 моль натрия.

Однако, задача интересует объем образовавшегося газа, поэтому нам нужно использовать соотношение идеального газа PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

В данной задаче мы не знаем точное значение P, V и T, поэтому можем пренебречь ими и предположить, что условия газа остаются постоянными. Таким образом, соотношение PV = nRT сводится к соотношению V = n, где V - объем газа, а n - количество вещества газа (в молях).

Следовательно, объем газа, выделяющегося при реакции, равен количеству вещества газа (в молях), которое мы рассчитали ранее (2.39 моль).

Таким образом, ответ на задачу будет:
\[Объем\ газа = 2.39\ моль\]