Question

80 балів! Який об'єм вуглекислого газу утвориться при взаємодії нітратної кислоти масою 300г масовою часткою кислоти 35% з натрій карбонатом, якщо вихід продукту становить 95% від теоретично можливого​

Answer 1

Ответ:

Для розв'язання цього завдання, спочатку потрібно визначити хімічну реакцію між нітратною кислотою (HNO3) та натрій карбонатом (Na2CO3). Реакція має наступний вигляд:

2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + CO2 + H2O

Захід продукту становить 95% від теоретично можливого, тому ми можемо вважати, що утворюється 95% обсягу вуглекислого газу (CO2) від теоретично можливого обсягу.

Далі, потрібно розрахувати молекулярну масу Na2CO3:

Молярна маса Na2CO3 = (2 × атомна маса Na) + атомна маса C + (3 × атомна маса O)

= (2 × 22.99 g/mol) + 12.01 g/mol + (3 × 16.00 g/mol)

= 46.00 g/mol + 12.01 g/mol + 48.00 g/mol

= 106.01 g/mol

Тепер можемо розрахувати кількість Na2CO3 у мольних одиницях:

Кількість Na2CO3 (у мольних одиницях) = маса (у г) / молярна маса (у г/моль)

= 300 g / 106.01 g/mol

≈ 2.8304 mol

Згідно з реакцією, 2 молекули HNO3 утворюють 1 молекулу CO2, тому кількість CO2 також дорівнюватиме 2.8304 моль.

Тепер ми можемо розрахувати об'єм CO2 в літрах, використовуючи ідеальний газовий закон та стандартні умови (273 К та 1 атм):

V = nRT/P

де V - об'єм газу, n - кількість речовини (у молях), R - універсальна газова стала (0.0821 L·atm/(mol·K)), T - температура (у К), P - тиск (у атмосферах).

Замінюємо значення:

V = (2.8304 mol) × (0.0821 L·atm/(mol·K)) × (273 K) / (1 atm)

≈ 62.51 L

Объяснение:

Answer 2

Для розв'язання цього завдання спочатку визначимо масу нітратної кислоти, яка міститься в 300 г розчину з масовою часткою кислоти 35%:

Маса нітратної кислоти = 300 г * 0.35 = 105 г

Тепер знайдемо масу натрій карбонату (Na2CO3), яка буде реагувати з цією кількістю кислоти. Реакційна рівняння між нітратною кислотою (HNO3) і натрій карбонатом (Na2CO3) виглядає так:

2HNO3 + Na2CO3 -> 2NaNO3 + CO2 + H2O

За рівнянням видно, що для кожних 2 молекулів нітратної кислоти утворюється 1 молекула CO2 (вуглекислого газу). Тепер розрахуємо кількість молекул HNO3 у 105 г HNO3 та відповідно кількість молекул CO2:

Маса молекули HNO3 = 1(атом H) + 14(атом N) + 48(3 атоми O) = 63 г/моль Кількість молекул HNO3 = 105 г / 63 г/моль = 1.67 моль

Таким чином, ми маємо 1.67 моль HNO3, і з рівняння реакції бачимо, що утворюється 0.835 молей CO2.

Тепер врахуємо, що вихід продукту становить 95% від теоретично можливого. Тобто, ми отримаємо:

0.835 моль CO2 * 0.95 = 0.79325 моль CO2

Тепер врахуємо молекулярну масу CO2, яка дорівнює 44 г/моль:

Маса CO2 = 0.79325 моль * 44 г/моль = 34.94 г

Отже, при взаємодії 300 г нітратної кислоти масою часткою кислоти 35% з натрій карбонатом утвориться приблизно 34.94 г вуглекислого газу (CO2).