Какой объём газа выделится (00С, 101,3 кПа), если в реакцию вступят: 6,3 г сульфита натрия и 7,3 г соляной кислоты
Для решения задачи нужно сначала написать уравнение реакции между сульфитом натрия (Na₂SO₃) и соляной кислотой (HCl). Реакция может быть написана следующим образом:
\[ \text{Na}_2\text{SO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{SO}_2\uparrow \]
Теперь нужно определить, сколько молей каждого реагента участвует в реакции:
Молярная масса сульфита натрия (Na₂SO₃):
- Na: 22,99 г/моль (2 * 22,99 = 45,98 г/моль)
- S: 32,07 г/моль
- O: 16,00 г/моль (3 * 16 = 48,00 г/моль)
- Молярная масса Na₂SO₃: 45,98 + 32,07 + 48,00 = 126,05 г/моль
Количество моль сульфита натрия: \[ n_{\text{Na}_2\text{SO}_3} = \frac{6,3 \text{ г}}{126,05 \text{ г/моль}} \approx 0,0500 \text{ моль} \]
Молярная масса соляной кислоты (HCl):
- H: 1,01 г/моль
- Cl: 35,45 г/моль
- Молярная масса HCl: 1,01 + 35,45 = 36,46 г/моль
Количество моль HCl: \[ n_{\text{HCl}} = \frac{7,3 \text{ г}}{36,46 \text{ г/моль}} \approx 0,200 \text{ моль} \]
Определяем недостающий реагент: С реакции видно, что на 1 моль сульфита натрия требуется 2 моль соляной кислоты. Следовательно, на 0,0500 моль Na₂SO₃ потребуется: \[ n_{\text{HCl}} = 2 \times 0,0500 \text{ моль} = 0,100 \text{ моль} \] Поскольку у нас есть 0,200 моль HCl, сульфит натрия будет лимитирующим реагентом.
Определяем образование газа (SO₂): В соответствии с уравнением реакции, 1 моль сульфита натрия приводит к образованию 1 моль диоксид углерода (SO₂). Таким образом, на 0,0500 моль Na₂SO₃ будет выделено 0,0500 моль SO₂.
Объём газа при стандартных условиях (0°C, 101,3 кПа): При стандартных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому объём выделившегося SO₂: \[ V = n \times 22,4 \text{ л} = 0,0500 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 1,12 \text{ л} \]
Таким образом, объём выделившегося газа составит примерно 1,12 литра.
