Какой объём газа выделится при действии 14,6 г соляной кислоты на 42,4 г карбоната натрия?
Для решения задачи, необходимо определить, какой объём газа выделится при реакции соляной кислоты (HCl) с карбонатом натрия (Na2CO3).
Сначала запишем уравнение реакции:
\[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \]
Это уравнение показывает, что один моль карбоната натрия реагирует с двумя молями соляной кислоты, в результате чего выделяется один моль углекислого газа (CO2).
Теперь найдём количество вещества соляной кислоты и карбоната натрия, используя их массы и молярные массы:
- Молярная масса HCl: примерно 36,5 г/моль.
- Молярная масса Na2CO3: примерно 106 г/моль.
Теперь найдём количество вещества HCl:
\[ n(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{M(\text{HCl})} = \frac{14,6 \, \text{г}}{36,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,400 \, \text{моль} \]
Теперь найдём количество вещества Na2CO3:
\[ n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \frac{m(\text{Na}_2\text{CO}_3)}{M(\text{Na}_2\text{CO}_3)} = \frac{42,4 \, \text{г}}{106 \, \text{г/моль}} \approx 0,400 \, \text{моль} \]
Теперь посмотрим, сколько углекислого газа образуется. По уравнению реакции, 1 моль Na2CO3 выделяет 1 моль CO2. У нас 0,400 моль Na2CO3, значит будет выделяться 0,400 моль CO2.
При нормальных условиях (при температуре 0°C и давлении 1 атм) 1 моль газа занимает объём 22,4 литра. Используя эту информацию, найдём объём газа:
\[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,400 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 8,96 \, \text{л} \]
Таким образом, при реакции 14,6 г соляной кислоты на 42,4 г карбоната натрия выделится примерно 8,96 литров углекислого газа.
