Чтобы решить задачу о реакции сульфита натрия (Na₂SO₃) с соляной кислотой (HCl), давайте сначала определим, что происходит в ходе этой реакции.
Шаг 1: Записать уравнение реакции
При реакции сульфита натрия с соляной кислотой происходит образование хлорида натрия (NaCl), воды (H₂O) и углекислого газа (CO₂). Реакция можно записать следующим образом:
[
Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + SO_2 \uparrow
]
Здесь SO₂ — это углекислый газ, который выделяется в газообразном состоянии.
Шаг 2: Определить количество вещества сульфита натрия
Мы знаем массу сульфита натрия, которая составляет 80 г. Для того чтобы найти количество вещества (в моль), нам нужно знать молярную массу Na₂SO₃.
Молярная масса Na₂SO₃:
- Na: 23 г/моль (в 2-х атомах 46 г)
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль (в 3-х атомах 48 г)
Теперь сложим:
[
\text{Молярная масса} = 46 + 32 + 48 = 126 \text{ г/моль}
]
Теперь найдем количество вещества Na₂SO₃:
[
n(Na_2SO_3) = \frac{m}{M} = \frac{80 \text{ г}}{126 \text{ г/моль}} \approx 0.634 \text{ моль}
]
Шаг 3: Найти количество выделившегося углекислого газа
Согласно уравнению реакции, 1 моль Na₂SO₃ образует 1 моль SO₂ (углекислого газа). Следовательно, количество образовавшегося углекислого газа будет равно количеству Na₂SO₃, то есть:
[
n(SO_2) = n(Na_2SO_3) \approx 0.634 \text{ моль}
]
Шаг 4: Вычислить объем углекислого газа
Чтобы найти объем углекислого газа, используем закон Бойля-Мариотта, который устанавливает, что при нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22.4 литра.
Объем газообразного SO₂ можно найти так:
[
V(SO_2) = n(SO_2) \cdot V_{m}
]
где (V_{m} = 22.4 \text{ л/моль}):
[
V(SO_2) = 0.634 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 14.21 \text{ л}
]
Ответ
Объем образовавшегося углекислого газа (SO₂) при взаимодействии сульфита натрия с соляной кислотой составляет approximately 14.21 литра.
