Сколько 5%-ной соляной кислоты необходимо для полной реакции с 11.2 г карбоната натрия? покажите как решить
Для решения этой задачи сначала необходимо понять, какие химические реакции происходят между соляной кислотой (HCl) и карбонатом натрия (Na2CO3).
Запишите уравнение реакции: Карбонат натрия реагирует с соляной кислотой по следующему уравнению: \[ Na2CO3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H2O + CO2 \]
Определите количество вещества карбоната натрия: Для этого нужно использовать формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где \(n\) — количество вещества в молях, \(m\) — масса вещества, а \(M\) — молярная масса.
Молярная масса Na2CO3 рассчитывается следующим образом:
- Молярная масса Na = 22.99 г/моль (приблизительно 23 г/моль)
- Молярная масса C = 12.01 г/моль
- Молярная масса O = 16.00 г/моль
Поэтому: \[ M(Na2CO3) = 2 \times 23 + 12 + 3 \times 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль} \]
Теперь, подставим значение массы: \[ n(Na2CO3) = \frac{11.2 \text{ г}}{106 \text{ г/моль}} \approx 0.1056 \text{ моль} \]
Выясните количество HCl, необходимое для реакции: Из уравнения реакции видно, что на 1 моль Na2CO3 требуется 2 моль HCl. Следовательно, чтобы узнать, сколько моль HCl потребуется, умножаем количество Na2CO3 на 2: \[ n(HCl) = 2 \times n(Na2CO3) = 2 \times 0.1056 \approx 0.2112 \text{ моль} \]
Теперь определим, сколько HCl требуется в граммах: Молярная масса HCl:
- H = 1.01 г/моль
- Cl = 35.45 г/моль \[ M(HCl) = 1.01 + 35.45 = 36.46 \text{ г/моль} \]
Соответственно, чтобы найти массу HCl: \[ m(HCl) = n(HCl) \times M(HCl) = 0.2112 \text{ моль} \times 36.46 \text{ г/моль} \approx 7.7 \text{ г} \]
Теперь найдем, сколько 5%-ной соляной кислоты нужно для получения 7.7 г HCl: Концентрация 5%-ной соляной кислоты означает, что в 100 г раствора содержится 5 г HCl. Тогда: \[ \text{масса раствора} = \frac{\text{масса HCl}}{\text{процент (в десятичном виде)}} = \frac{7.7 \text{ г}}{0.05} \approx 154 \text{ г} \]
Таким образом, для полной реакции с 11.2 г карбоната натрия необходимо примерно 154 г 5%-ной соляной кислоты.
