Для того чтобы определить объем хлора (Cl₂), который прореагировал с бромидом натрия (NaBr) и в результате реакции выделился бром (Br₂) массой 3,17 г, необходимо использовать уравнение химической реакции и некоторые аспекты стехиометрии.
Первое, что нужно сделать, это записать уравнение реакции между хлором и бромидом натрия:
\[ Cl_2 + 2NaBr \rightarrow 2NaCl + Br_2 \]
Из уравнения видно, что 1 моль хлора (Cl₂) реагирует с 2 моль бромидов натрия (NaBr) и образует 1 моль брома (Br₂).
Теперь определим, сколько моль брома выделилось в результате реакции. Для этого можем использовать формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( m \) — масса вещества (г),
- \( M \) — молярная масса.
Молярная масса брома (Br) составляет примерно 79,9 г/моль, следовательно для брома (Br₂) она будет:
\[ M_{Br_2} = 2 \times 79,9 = 159,8 \text{ г/моль} \]
Теперь подставим известные значения:
\[ n_{Br_2} = \frac{3,17 \text{ г}}{159,8 \text{ г/моль}} \approx 0,0198 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль хлора приводит к образованию 1 моль брома, значит, для образования 0,0198 моль брома потребуется такое же количество моль хлора:
\[ n_{Cl_2} = 0,0198 \text{ моль} \]
Теперь рассчитаем объем хлора при нормальных условиях (н.у.):
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Таким образом, объем хлора можно вычислить по формуле:
\[ V = n \times V_m \]
где:
- \( V \) — объем г wass,
- \( V_m \) — молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль).
Подставим значение:
\[ V_{Cl_2} = 0,0198 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 0,4447 \text{ л} \]
Таким образом, объем хлора, который прореагировал с бромидом натрия, составляет приблизительно 0,445 литра.