20% раствор карбоната натрия массой 34 грамма прореагировал серной кислотой. Найти объём выделяющегося газа
Для решения задачи начнем с определения количества вещества (моль) натрий карбоната (Na2CO3) в 20% растворе массой 34 грамма.
Найдем массу чистого Na2CO3 в растворе: 20% раствор означает, что на 100 г раствора содержится 20 г Na2CO3. В нашем случае: \[ \text{Масса Na2CO3} = 34 \, \text{г} \times \frac{20 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} = 6.8 \, \text{г} \]
Посчитаем количество вещества (моль) Na2CO3: Молярная масса Na2CO3: \[ M(Na2CO3) = 2 \cdot M(Na) + M(C) + 3 \cdot M(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем количество вещества: \[ n(Na2CO3) = \frac{m}{M} = \frac{6.8 \, \text{г}}{106 \, \text{г/моль}} \approx 0.064 \, \text{моль} \]
Запишем уравнение реакции между Na2CO3 и серной кислотой: \[ Na2CO3 + H2SO4 \rightarrow Na2SO4 + H2O + CO2\uparrow \] В результате реакции один моль Na2CO3 дает один моль CO2.
Найдем количество образующегося газа CO2: Поскольку у нас 0.064 моль Na2CO3, то выделится 0.064 моль CO2.
Рассчитаем объем выделяющегося газа при нормальных условиях (0 °C, 1 атм): При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра: \[ V(CO2) = n \cdot V_\text{моль} = 0.064 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} \approx 1.4336 \, \text{л} \]
Таким образом, объем выделяющегося газа CO2 составляет примерно 1.43 литра.
