Question

Сколько объемов кислорода выделяется при нормальных условиях при разложении 42,5 г нитрата натрия и сколько молей нитрата натрия образуется?

Answer 1

Дано:

m(NaNO₃) = 42,5 гр

---------------------------------

Найти:

V(O₂) - ?

n(NaNO₃) - ?

Решение:

1) Для начала мы запишем уравнение реакций то что известно из условий задачи:

2NaNO₃ (t°C) → 2NaNO₂ + O₂↑

2) Для начала мы найдем количества вещества у нитрата натрия, и потом у кислорода из уравнений реакций:

M(NaNO₃) = 23+14+16×3 = 37+48 = 85 гр/моль

n(NaNO₃) = m(NaNO₃)/M(NaNO₃) = 42,5 гр / 85 гр/моль = 0,5 моль ⇒ n(O₂) = 1/2 × n(NaNO₃) = 1/2 × 0,5 моль = 0,25 моль

3) Теперь находим объем у кислорода:

Vm = 22,4 л/моль

V(O₂) = n(O₂)×Vm = 0,25 моль × 22,4 л/моль = 5,6 л

Ответ: V(O₂) = 5,6 л ; n(NaNO₃) = 0,5 моль

Answer 2

Разложение нитрата натрия (NaNO₃) приводит к образованию кислорода (O₂) и других продуктов. Химическое уравнение для этой реакции выглядит следующим образом:

$2 \text{NaNO}_3 \rightarrow 2 \text{NaNO}_2 + \text{O}_2 + \text{O}_2$

Из уравнения видно, что при разложении двух молекул нитрата натрия образуется одна молекула кислорода. Таким образом, соотношение между молями нитрата натрия и молями кислорода равно 2:1.

1. Найдем количество молекул нитрата натрия в 42,5 г:

$\text{Молярная масса NaNO}_3 = 22,99 + 14,01 + 3 \times 16,00 \, \text{г/моль} \approx 85,00 \, \text{г/моль}$

$\text{Молекулы NaNO}_3 = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{42,5 \, \text{г}}{85,00 \, \text{г/моль}} \approx 0,5 \, \text{моль}$

2. С учетом соотношения 2:1, количество молекул кислорода будет равно половине количества молекул нитрата натрия:

$\text{Молекулы O}_2 = 0,5 \times 2 = 1 \, \text{моль}$

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы вычислить объем кислорода при нормальных условиях (0 °C и 1 атм):

$V = nRT/P$

Где:

• $V$ - объем газа,
• $n$ - количество молекул газа,
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}$),
• $T$ - температура в Кельвинах,
• $P$ - давление.

Для кислорода при нормальных условиях (0 °C = 273.15 K и 1 атм):

$V = 1 \times 0.0821 \times 273.15 / 1 \approx 22.41 \, \text{л}$

Таким образом, при разложении 42,5 г нитрата натрия образуется приблизительно 22.41 л кислорода при нормальных условиях.