Для решения этой задачи начнем с уравнения реакции между хлороводородом (HCl) и гидроксидом натрия (NaOH). Эта реакция протекает по следующему уравнению:
\[ HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O \]
- Определим молярность и количество вещества NaOH. В данной задаче нам дано 20 г гидроксида натрия. Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль. Рассчитаем количество вещества (n):
\[ n_{NaOH} = \frac{m}{M} = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль} \]
- Определим количество вещества HCl. Нам дан объем хлороводорода 4,58 дм³ (или 4580 см³). При стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 дм³. Рассчитаем количество вещества HCl:
\[ n_{HCl} = \frac{V}{22,4} = \frac{4,58 \text{ дм}³}{22,4 \text{ дм}³/\text{моль}} \approx 0,205 \text{ моль} \]
- Определим, сколько соли NaCl образуется. Соотношение в уравнении реакции показывает, что 1 моль HCl реагирует с 1 моль NaOH, чтобы образовать 1 моль NaCl. В нашем случае:
- Общее количество вещества NaOH = 0,5 моль
- Общее количество вещества HCl = 0,205 моль
Чтобы узнать, какое количество NaCl образуется, нужно принять во внимание меньшую величину из двух (поскольку реакция идет до полного потребления реагента):
\[ n_{NaCl} = \min(n_{NaOH}, n_{HCl}) = \min(0,5 \text{ моль}, 0,205 \text{ моль}) = 0,205 \text{ моль} \]
- Рассчитаем массу NaCl. Молярная масса NaCl составляет примерно 58,5 г/моль.
\[ m_{NaCl} = n_{NaCl} \cdot M_{NaCl} = 0,205 \text{ моль} \cdot 58,5 \text{ г/моль} \approx 12,0075 \text{ г} \approx 12 \text{ г} \]
Таким образом, масса образовавшейся соли (NaCl) составляет примерно 12 г.
