Оксид серы (IV) объемом 15,68 дм пропустили через раствор гидроксида натрия, содержащего 64 г гидроксида натрия. Рассчитайте массу соли, образовавшейся в результате реакции
Для решения задачи начнем с уравнения реакции между оксидом серы (IV) \(\text{SO}_2\) и гидроксидом натрия \(\text{NaOH}\), которая приводит к образованию натриевой соли сернистой кислоты \(\text{Na}_2\text{SO}_3\) и воды.
- Запишем уравнение реакции:
\[ \text{SO}_2 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
- Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия:
Молярная масса \(\text{NaOH} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль}\).
Количество вещества натрий гидроксида:
\[ n(\text{NaOH}) = \frac{64 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 1,6 \, \text{моль} \]
- Определим, сколько молей оксида серы (IV) у нас:
Чтобы узнать количество вещества \(\text{SO}_2\), нам нужно сначала найти его массу. Для этого используем объем. Объем газа при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) равен 22,4 дм³ на 1 моль.
Объем оксида серы \(\text{SO}_2\):
\[ n(\text{SO}_2) = \frac{15,68 \, \text{дм}^3}{22,4 \, \text{дм}^3/\text{моль}} \approx 0,7 \, \text{моль} \]
- По уравнению реакции видно, что для получения 1 моль \(\text{Na}_2\text{SO}_3\) нужно 1 моль \(\text{SO}_2\) и 2 моль \(\text{NaOH}\).
Итак, у нас есть:
- \(0,7\) моль \(\text{SO}_2\)
- \(1,6\) моль \(\text{NaOH}\)
Посчитаем, сколько моль соли \(\text{Na}_2\text{SO}_3\) может образоваться. На основе стехиометрии:
\[ \text{Потребуется 2 моль NaOH на 1 моль SO}_2 \]
Для \(0,7\) моль \(\text{SO}_2\) потребуется:
\[ 2 \times 0,7 = 1,4 \, \text{моль NaOH} \]
Так как у нас есть \(1,6\) моль \(\text{NaOH}\), то реакция полностью пройдет и образуется \(0,7\) моль соли \(\text{Na}_2\text{SO}_3\).
- Рассчитаем массу образовавшейся соли \(\text{Na}_2\text{SO}_3\):
Молярная масса \(\text{Na}_2\text{SO}_3 = 2 \times 23 + 32 + 3 \times 16 = 46 + 32 + 48 = 126 \, \text{г/моль}\).
Теперь находим массу соли:
\[ m(\text{Na}_2\text{SO}_3) = n \times M = 0,7 \, \text{моль} \times 126 \, \text{г/моль} = 88,2 \, \text{г} \]
Ответ: Масса образовавшейся соли \(\text{Na}_2\text{SO}_3\) составляет \(88,2\) грамма.
