Для определения выхода углекислого газа в реакции сплавления оксида кремния с карбонатом натрия, сначала запишим уравнение реакции:
[
\text{SiO}_2 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{CO}_2
]
Согласно уравнению, 1 моль карбоната натрия (Na₂CO₃) дает 1 моль углекислого газа (CO₂).
Теперь, если у нас 5 моль оксида кремния (SiO₂), то необходимо узнать, сколько моль карбоната натрия требуется для реакции. Поскольку у нас в уравнении 1:1, то потребуется 5 моль Na₂CO₃ для полного использования 5 моль SiO₂.
Таким образом, 5 моль Na₂CO₃ также даст 5 моль углекислого газа (CO₂).
Теперь, зная, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 дм³, мы можем рассчитать объем углекислого газа:
[
\text{Объем CO}_2 = n \cdot V_m,
]
где ( n = 5 ) моль, а ( V_m = 22.4 , \text{дм}^3/\text{моль} ).
[
\text{Объем CO}_2 = 5 , \text{моль} \times 22.4 , \text{дм}^3/\text{моль} = 112 , \text{дм}^3.
]
Однако вы указали, что объем углекислого газа составил 89,6 дм³. Таким образом, чтобы найти выход углекислого газа, мы можем воспользоваться следующей формулой:
[
\text{Выход CO}_2 (%) = \left( \frac{\text{фактический объем}}{\text{теоретический объем}} \right) \times 100.
]
Теперь подставим значения:
[
\text{Выход CO}_2 (%) = \left( \frac{89.6 , \text{дм}^3}{112 , \text{дм}^3} \right) \times 100 \approx 79.86%.
]
Таким образом, выход углекислого газа составляет примерно ( 79.86% ).
