Решить
Для решения этой задачи нужно выполнить следующие шаги:
Написать уравнение реакции:
Реакция между серной кислотой (H₂SO₄) и карбонатом натрия (Na₂CO₃) выглядит следующим образом:
\[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Из уравнения видно, что на 1 моль карбоната натрия образуется 1 моль углекислого газа.
Найти количество вещества серной кислоты:
Для этого нужно узнать количество молей серной кислоты. Используем молярную массу серной кислоты (H₂SO₄), которая равна:
\[ \text{М}(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98\ \text{г/моль} \]
Тогда количество вещества H₂SO₄:
\[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{0{,}48\ \text{г}}{98\ \text{г/моль}} \approx 0{,}0049\ \text{моль} \]
Рассчитать теоретическое количество углекислого газа:
Согласно уравнению реакции, 1 моль H₂SO₄ даёт 1 моль CO₂. Значит, 0,0049 моль H₂SO₄ даст 0,0049 моль CO₂.
Учесть выход продукта:
Углекислый газ получен с выходом 85%, поэтому реальное количество CO₂:
\[ n_{\text{действ}}(\text{CO}_2) = 0{,}0049 \times 0{,}85 \approx 0{,}004165\ \text{моль} \]
Найти объем углекислого газа:
Используя нормальные условия (при 0°C и 1 атм, молярный объем газа равен 22,4 л/моль), рассчитаем объем:
\[ \text{V}(\text{CO}_2) = 0{,}004165 \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} \approx 0{,}0933\ \text{л} \]
Таким образом, объем углекислого газа составляет примерно 0,0933 литра.
