Question

До натрій карбонату масою 5,3 г добавили хлоридну кислоту масою 100 г з масовою часткою гідроген хлориду 7,3%. Обчисліть об'єм (мл) (н. у.) газу, який виділився. ❗треба розписати будь ласка ​

Answer 1

Ответ:

Дано:

маса Na2CO3 = 5.3 г

маса HCl = 100 г

масова частка HCl = 7.3%

статус газу = нормальних умовах (н. у.)

Розв'язання:

Обчислимо кількість моль Na2CO3:

m(Na2CO3) = 5.3 г

M(Na2CO3) = 106 г/моль (молярна маса Na2CO3)

n(Na2CO3) = m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 0.05 моль

Обчислимо кількість моль HCl:

m(HCl) = 100 г

m(HCl) = m(HCl) * масова частка HCl / 100 = 7.3 г

M(HCl) = 36.5 г/моль (молярна маса HCl)

n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 0.2 моль

Запишемо рівняння реакції:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

Знайдемо об'єм CO2, який виділиться за н. у.:

V(CO2) = n(CO2) * RT / P

де R - універсальна газова стала (0.0821 л·атм/моль·K),

T - температура (273 К),

P - тиск (1 атм)

Кількість моль CO2, що виділиться, дорівнює кількості моль Na2CO3, тому

n(CO2) = 0.05 моль

Підставивши в формулу, отримаємо:

V(CO2) = n(CO2) * RT / P = 0.05 моль * 0.0821 л·атм/моль·K * 273 К / 1 атм = 1.19 л

Переведемо літри в мілілітри:

1 л = 1000 мл, тому

V(CO2) = 1.19 л * 1000 мл/л = 1190 мл

Відповідь: об'єм газу, який виділився за нормальних умов, дорівнює 1190 мл.

Answer 2

Для розв'язання цього завдання використаємо реакцію між натрій карбонатом (Na2CO3) і хлоридною кислотою (HCl):

\[ Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \]

Спочатку знайдемо масу гідроген хлориду (HCl), що бере участь у реакції:

\[ \text{Маса HCl} = \text{Маса кислоти} \times \frac{\text{Масова частка HCl}}{100} \]

\[ \text{Маса HCl} = 100 \, \text{г} \times \frac{7,3}{100} = 7,3 \, \text{г} \]

Тепер знайдемо кількість молекул гідроген хлориду в масі 7,3 г, використовуючи масу молекулярної одиниці для HCl (36,46 г/моль):

\[ \text{Моль HCl} = \frac{\text{Маса HCl}}{\text{Маса молекулярної одиниці HCl}} = \frac{7,3 \, \text{г}}{36,46 \, \text{г/моль}} \approx 0,2 \, \text{моль} \]

З рівняння реакції видно, що кожні 2 молекули HCl утворюють 1 молекулу \( CO_2 \), отже, об'єм \( CO_2 \) буде половиною об'єму HCl.

\[ \text{Моль \( CO_2 \)} = \frac{1}{2} \times \text{Моль HCl} = \frac{1}{2} \times 0,2 \, \text{моль} = 0,1 \, \text{моль} \]

Тепер використаємо ідеальне газове рівняння для знаходження об'єму \( CO_2 \):

\[ PV = nRT \]

де: - \( P \) - тиск газу (припустимо, що тиск залишається сталим, наприклад, атмосферний тиск), - \( V \) - об'єм газу, - \( n \) - кількість молекул газу (моль), - \( R \) - універсальна газова константа (\(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}\)), - \( T \) - температура газу в кельвінах.

Ми шукаємо \( V \), тому можемо переписати рівняння як:

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Припустимо, що температура \( T = 273 \, \text{K} \) (стандартна температура), тиск \( P = 1 \, \text{атм} \).

\[ V = \frac{0,1 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \times 273 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx 2,24 \, \text{л} \]

Отже, об'єм виділеного газу (\( CO_2 \)) становить приблизно 2,24 літри.