Через 62 г 30%-го раствора гидроксида натрия пропускали через углекислый газ до тех пор, пока массовая доля средней соли не стала равна массовой доли щёлочи. Вычислите объём…
Через 62 г 30%-го раствора гидроксида натрия пропускали через углекислый газ до тех пор, пока массовая доля средней соли не стала равна массовой доли щёлочи. Вычислите объём углекислого газа при нормальных условиях, поглощённый исходным раствором
Для решения данной задачи начнем с определения компонентов и химического процесса, который происходит при пропускании углекислого газа через раствор гидроксида натрия (NaOH).
Запишем уравнение реакции: Когда углекислый газ (CO₂) взаимодействует с гидроксидом натрия, происходит образование карбоната натрия (Na₂CO₃) и воды:
\[ 2 \text{NaOH} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
Определим массу NaOH в растворе: Нам дано 62 г 30%-го раствора NaOH. Вычислим массу NaOH: \[ m_{\text{NaOH}} = 62 \, \text{г} \times 0.30 = 18.6 \, \text{г} \]
Вычислим количество вещества NaOH: Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль. Поэтому количество вещества NaOH можно рассчитать как: \[ n_{\text{NaOH}} = \frac{m_{\text{NaOH}}}{M_{\text{NaOH}}} = \frac{18.6 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.465 \, \text{моль} \]
Используем соотношения реакции: Из уравнения реакции видно, что два моля NaOH реагируют с одним молем CO₂. Следовательно, количество CO₂, необходимое для полной реакции с 0.465 моль NaOH, составит: \[ n_{\text{CO}_2} = \frac{n_{\text{NaOH}}}{2} = \frac{0.465}{2} = 0.2325 \, \text{моль} \]
Вычисление объёма CO₂ при нормальных условиях: При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22.4 л. Таким образом, объём CO₂ можно вычислить как: \[ V_{\text{CO}_2} = n_{\text{CO}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.2325 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 5.21 \, \text{л} \]
Итак, объём углекислого газа, поглощённого исходным раствором, составляет примерно 5.21 литра.
