Для определения объема газа, выделяющегося в результате реакции сульфита натрия (Na2SO3) с соляной кислотой (HCl), сначала необходимо записать уравнение реакции. В результате реакции сульфита натрия с соляной кислотой образуется хлорид натрия (NaCl), диоксид серы (SO2) и вода (H2O):
[
Na2SO3 + 2 HCl \rightarrow 2 NaCl + SO2 + H2O
]
Теперь найдем число молей реагентов:
Сульфит натрия (Na2SO3):
- Молекулярная масса Na2SO3:
[
2 \times 23 + 32 + 3 \times 16 = 46 + 32 + 48 = 126 \text{ г/моль}
]
- Число молей Na2SO3:
[
n(Na2SO3) = \frac{6.3 \text{ г}}{126 \text{ г/моль}} \approx 0.050 \text{ моль}
]
Соляная кислота (HCl):
- Молекулярная масса HCl:
[
1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}
]
- Число молей HCl:
[
n(HCl) = \frac{7.3 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.200 \text{ моль}
]
Теперь определяем, какой реагент ограничивает реакцию:
Согласно уравнению реакции, 1 моль Na2SO3 реагирует с 2 молями HCl. Следовательно, 0.050 моль Na2SO3 требует:
[
n(HCl, \text{ нужно}) = 2 \times n(Na2SO3) = 2 \times 0.050 = 0.100 \text{ моль}
]
Так как у нас 0.200 моль HCl, который является избытком, а Na2SO3 является ограничивающим реагентом.
Теперь определим количество моль газа, выделяющегося в реакции. Из уравнения видно, что 1 моль Na2SO3 выделяет 1 моль SO2. Таким образом:
[
n(SO2) = n(Na2SO3) = 0.050 \text{ моль}
]
Теперь мы можем вычислить объем выделившегося газа при н.у. (нормальных условиях, 0°C и 101,3 кПа). По закону Авогадро, 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22.4 л.
[
V(SO2) = n(SO2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.050 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 1.12 \text{ л}
]
Таким образом, объем газа, выделившегося в реакции, составляет примерно 1.12 литра.
