Через 250 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 6 % пропустили углекислый газ до образования карбоната натрия. Вычислите объём (н. у.) затраченного на реакцию газа.
Давайте подробно решим задачу по химии, объясняя каждый шаг.
Дано:
- Масса раствора: \( 250\, \text{г} \)
- Массовая доля NaOH в растворе: 6%
- Реакция: NaOH взаимодействует с CO₂ и образует Na₂CO₃
1. Найдём массу NaOH в растворе:
Масса NaOH:
\[ m_{NaOH} = \text{масса раствора} \times \text{доля NaOH} \]
\[ m_{NaOH} = 250\, \text{г} \times 0{,}06 = 15\, \text{г} \]
2. Найдём количество вещества NaOH:
Молярная масса NaOH:
\[ M_{NaOH} = 23 + 16 + 1 = 40\, \text{г/моль} \]
Количество вещества NaOH:
\[ n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{15\, \text{г}}{40\, \text{г/моль}} = 0{,}375\, \text{моль} \]
3. Запишем уравнение реакции:
\[ 2\, \text{NaOH} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
Это стехиометрическая реакция с соотношением:
- 2 моль NaOH реагируют с 1 моль CO₂.
4. Определим количество CO₂, необходимое для реакции с найденным количеством NaOH:
Количество CO₂ (в молях):
\[ n_{CO_2} = \frac{n_{NaOH}}{2} = \frac{0{,}375}{2} = 0{,}1875\, \text{моль} \]
5. Найдём объём газа CO₂ при н. у.:
Объём газа при нулевых условиях:
\[ V = n \times 22{,}4\, \text{л/моль} \]
\[ V_{CO_2} = 0{,}1875\, \text{моль} \times 22{,}4\, \text{л/моль} \]
Вычислим:
\[ V_{CO_2} = 0{,}1875 \times 22{,}4 = 4{,}2\, \text{л} \]
Ответ:
Объём затраченного на реакцию углекислого газа при н.у. составляет 4,2 литра.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение других аспектов — скажите!
