Question

Помогите решить задачу по химии. 200г 21,2 %-ного раствора карбоната натрия обработали избытком азотной кислоты. Найти Объём выделившегося газа ( у.н)

Answer 1

$Na_2CO_3 + 2HNO_3 = 2NaNO_3 + CO_2 + H_2O$

1. Т.к. у нас раствор 21,2%, то для начала надо найти массу 100% раствора. Для этого 21,2% умножаем на данную нам массу и делим на 100%
$m(Na_2CO_3) = \frac{200 * 21.2}{100} = 42.4$ г

2. Теперь по формуле $n = \frac{m}{M}$ находим количество вещества карбоната натрия (M(молярная масса) = 106)
$n(Na_2CO_3) = \frac{42.4}{106} = 0.4$ моль

3. По уравнению видно, что количество вещества карбоната натрия столько же, сколько и газа CO₂. Значит, по найденному нами n находим V (объём) по формуле:
$V = n * Vm$ , Vm = 22,4 л/моль ВСЕГДА! (для газов)

$n(Na_2CO_3) = n (CO_2) = 0.4 V(CO_2) = n(CO_2) * Vm = 0.4 * 22.4 = 8.96$ л или примерно 9

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой, чтобы найти количество газа, выделившегося в результате реакции.

Уравнение реакции:

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

Согласно уравнению, каждый моль карбоната натрия реагирует с двумя молями азотной кислоты, выделяя один моль углекислого газа (CO2).

Сначала найдем количество моль карбоната натрия в 200 г 21,2%-ного раствора.

Молярная масса Na2CO3 = 105,99 г/моль Массовая доля Na2CO3 в растворе = 21,2%

Масса Na2CO3 в 200 г раствора: = 200 г * (21,2 / 100) = 42,4 г

Количество моль Na2CO3: = 42,4 г / 105,99 г/моль ≈ 0,4 моль

Таким образом, у нас есть 0,4 моль карбоната натрия. Согласно уравнению реакции, каждый моль карбоната натрия выделяет один моль углекислого газа.

Теперь мы можем найти количество газа, выделившегося в результате реакции:

Количество моль CO2 = 0,4 моль

Объем выделившегося газа (при стандартных условиях, 0°C и 1 атм) можно найти, используя идеальный газовый закон:

V = nRT/P

где n - количество моль газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л*атм/(моль*К)), T - температура в Кельвинах, P - давление.

При стандартных условиях: T = 273 K P = 1 атм

V = 0,4 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 K / 1 атм ≈ 8,8 л

Таким образом, объем выделившегося углекислого газа составляет примерно 8,8 л (условных литров).