Чтобы определить количество вещества и объем сернистого газа (SO₂), образующегося в результате реакции между соляной кислотой (HCl) и сульфитом натрия (Na₂SO₃), необходимо сначала рассмотреть уравнение реакции:
[ \text{Na}_2\text{SO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{SO}_2 ]
По уравнению видно, что 1 моль сульфита натрия реагирует с 2 молями соляной кислоты и образует 1 моль сернистого газа.
Теперь рассчитаем количество вещества соляной кислоты:
Молярная масса HCl:
- H: 1 г/моль
- Cl: 35.5 г/моль
- ММ HCl = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль.
Количество вещества (n) HCl:
[
n(HCl) = \frac{m}{M} = \frac{7 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.1918 \text{ моль}
]
В соответствии с уравнением реакции, для реакции с сульфитом натрия потребуется в 2 раза больше HCl, чем Na₂SO₃. Теперь найдем количество вещества натрия сульфита, которое может отреагировать:
Используя соотношение из уравнения реакции:
[ n(Na_2SO_3) = \frac{n(HCl)}{2} = \frac{0.1918}{2} \approx 0.0959 \text{ моль} ]
Теперь находим количество образовавшегося сернистого газа (SO₂). По уравнению реакции, на 1 моль Na₂SO₃ образуется 1 моль SO₂, следовательно,
[ n(SO_2) = n(Na_2SO_3) \approx 0.0959 \text{ моль} ]
Теперь найдем объем сернистого газа (SO₂) при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22.4 л:
[ V(SO_2) = n(SO_2) \cdot 22.4 \text{ л/моль} ]
[ V(SO_2) = 0.0959 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 2.148 \text{ л} ]
Таким образом, в результате реакции образуется примерно 0.0959 моль сернистого газа, что соответствует объему примерно 2.148 литра при нормальных условиях.
