Какой объём газа выделится при действии 14,6 г соляной кислоты на 42,4 г карбоната натрия?
Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться уравнением реакции между соляной кислотой (HCl) и карбонатом натрия (Na2CO3), чтобы определить объем газа, который выделится в результате реакции.
Запишем уравнение реакции:
\[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \]
В результате этой реакции выделяется углекислый газ (\(CO_2\)).
Находим количество вещества реагентов:
- Молярная масса соляной кислоты (HCl) примерно 36,5 г/моль.
- Молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) примерно 106 г/моль.
Рассчитаем количество вещества \(n\):
\[ n(HCl) = \frac{14,6 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 0,400 \text{ моль} \]
\[ n(Na_2CO_3) = \frac{42,4 \text{ г}}{106 \text{ г/моль}} \approx 0,400 \text{ моль} \]
Определяем, какой реагент находится в недостатке:
Из уравнения видно, что на 1 моль Na2CO3 требуется 2 моли HCl. Таким образом, для 0,400 моль Na2CO3 потребуется:
\[ 2 \times 0,400 = 0,800 \text{ моль HCl} \]
Поскольку у нас только 0,400 моль HCl, то он и является ограничивающим реагентом.
Находим количество выделившегося углекислого газа:
Из уравнения видно, что из 2 моль HCl выделяется 1 моль CO2. Следовательно, на 0,400 моль HCl выделится:
\[ \frac{0,400}{2} = 0,200 \text{ моль CO2} \]
Переводим моли газа в объем:
При нормальных условиях (0°C и 1 атмосферу) 1 моль газа занимает 22,4 л.
Таким образом, объем \(CO_2\) будет:
\[ V = n \times 22,4 \text{ л/моль} = 0,200 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 4,48 \text{ л} \]
Ответ: При действии 14,6 г соляной кислоты на 42,4 г карбоната натрия выделится примерно 4,48 литра углекислого газа.
