Question

Какой объём газа выделится при взаимодействии 500 г карбоната натрия с фосфорной кислотой?

Answer 1

Дано:

m (Na₂CO₃) = 500 г.

Найти: V выделившегося газа.

Решение:

1. Составим уравнение реакции: Na₂CO₃ + H₃PO₄ = Na₃PO₄ + H₂CO₃ (угольная к-та). H₂CO₃ - не устойчива и всегда в реакциях распадается на углекислый газ и воду (CO₂ + H₂O).

Т.е. в результате получаем, уравняв: 3Na₂CO₃ + 2H₃PO₄ = 2Na₃PO₄ + 3CO₂ + 3H₂O, где CO₂ - газ, V которого необходимо найти.

2. m (Na₂CO₃) = 500 г. Найдем n (количество в-ва) по формуле n = m/M, где m - масса в-ва, а M - молярная масса.

* M (молярная масса) = Mr (молекулярная относительная масса), а Mr высчитывается с использованием таблицы Менделеева:

Mr (Na₂CO₃) = 2*Na + C + 3*O = 2*23 + 12 + 3 * 16 = 106 (без единиц измерения).

M (молярная масса) = Mr (молекулярная относительная масса) = 106 г/моль.

Вернемся к формуле: n = m/M, подставим: n = 500г / 106 г/моль = 4,72 моль (Na₂CO₃).

3. Поработаем с уравнением: 3Na₂CO₃ + 2H₃PO₄ = 2Na₃PO₄ + 3CO₂ + 3H₂O

n (Na₂CO₃) = 4,72 моль

n (CO3) - X моль.

Далее смотрим на коэффициенты (большие числа перед формулами, например, 2H₃PO₄ коэффициент - 2, а в 3Na₂CO₃ - это 3).

Перед Na₂CO₃ - стоит коэффициент 3, тоже перед СО₂ - коэффициет 3.

Коэффициенты одинаковые, т.е. и количество одинаковое: n (Na₂CO₃) = n (CO₂) = 4,72 моль. (если бы коэффициенты были бы разные, нужно было бы составлять пропорцию);

4. Найдем V (CO₂) из формулы: n (количество) = V/Vm, где V - объем вещества, а Vm - молярный объем.

Выразим V:    V = n * Vm.

Важно! Vm всегда равен 22,4 л/моль, это просто нужно запомнить.

Подставим числа: V (СO₂) = n * Vm = 4,72 моль * 22,4 л/моль = 105, 72 л.

Ответ: V выделившегося газа (СO₂) = 105, 72 л.

Answer 2

Для расчёта объёма газа, выделяющегося при реакции карбоната натрия (Na2CO3) с фосфорной кислотой (H3PO4), необходимо знать уравнение реакции. Вот уравнение для данной реакции:

Na2CO3 + 2H3PO4 → 2NaH2PO4 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что при каждом молье карбоната натрия выделяется один моль углекислого газа (CO2). Для расчёта объёма газа нужно знать количество молей карбоната натрия.

Чтобы найти количество молей, используем формулу:

моли = масса / молярная масса

Молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) равна:

2(масса натрия) + 1(масса углерода) + 3(масса кислорода) = 2(22,99 г/моль) + 12,01 г/моль + 3(16,00 г/моль) = 105,99 г/моль

Теперь можем рассчитать количество молей:

моли Na2CO3 = 500 г / 105,99 г/моль

Теперь зная количество молей карбоната натрия, можно сказать, что будет образовано такое же количество молей углекислого газа (CO2).

Таким образом, объём газа, выделяющегося при взаимодействии 500 г карбоната натрия с фосфорной кислотой, будет зависеть от условий (температура и давление), но он будет пропорционален количеству молей карбоната натрия, которое мы рассчитали.