какой объём углекислого газа выделится при взаимодействии 12,72г кальцинированной соды с соляной кислотой массой 14,6г ?
Для того чтобы определить объём углекислого газа, выделяющегося при реакции между кальцинированной содой (Na₂CO₃) и соляной кислотой (HCl), сначала необходимо записать уравнение реакции.
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Кальцинированная сода реагирует с соляной кислотой по следующей реакции:
\[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \]
Шаг 2: Определить количество вещества реагентов
Расчёт молекулярной массы кальцинированной соды (Na₂CO₃):
- Na: 23 г/моль (2 атома)
- C: 12 г/моль (1 атом)
- O: 16 г/моль (3 атома)
\[ M(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 2 \times 23 + 12 + 3 \times 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль} \]
Количество вещества Na₂CO₃:
- Масса: 12,72 г
\[ n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \frac{m}{M} = \frac{12,72 \text{ г}}{106 \text{ г/моль}} \approx 0,119 \text{ моль} \]
Расчёт молекулярной массы соляной кислоты (HCl):
- H: 1 г/моль (1 атом)
- Cl: 35,5 г/моль (1 атом)
\[ M(\text{HCl}) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль} \]
Количество вещества HCl:
- Масса: 14,6 г
\[ n(\text{HCl}) = \frac{m}{M} = \frac{14,6 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 0,400 \text{ моль} \]
Шаг 3: Определить лимитирующий реагент
Согласно уравнению реакции, на 1 моль Na₂CO₃ требуется 2 моль HCl. У нас 0,119 моль Na₂CO₃, значит, нужно:
\[ 2 \times 0,119 = 0,238 \text{ моль HCl} \]
Поскольку у нас есть 0,400 моль HCl, она не является лимитирующим реагентом. Лимитирующим является Na₂CO₃.
Шаг 4: Рассчитать количество CO₂, который выделяется
Согласно уравнению реакции:
- 1 моль Na₂CO₃ выделяет 1 моль CO₂
Таким образом, из 0,119 моль Na₂CO₃ выделится также 0,119 моль CO₂.
Шаг 5: Рассчитать объём CO₂ при нормальных условиях
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объём 22,4 литра.
Объём CO₂ можно найти по формуле:
\[ V = n \times 22,4 \text{ л} \]
где \(n\) — количество выделившегося газа.
\[ V = 0,119 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 2,669 \text{ л} \]
Ответ
При взаимодействии 12,72 г кальцинированной соды с 14,6 г соляной кислоты выделится примерно 2,67 литра углекислого газа (CO₂) при нормальных условиях.
