Question

При нейтрализации сильных кислот едкий натр часто заменяют содой. Рассчитать, сколько граммов соды потребуется для замены 100 гр едкого натра

Answer 1

Дано:m(NaOH) = 100 г
Найти : m(Na₂CO₃)
Решение.
1 с п о с о б.
     Реакция едкого натра с сильной (например, соляной) кислотой:
                       NaOH + HCl = NaCl + H₂O
     Реакция нейтрализации сильной кислоты едким натром сводится к реакции:    Н⁺ + ОН⁻ = Н₂О
     Едкий натр - сильное основание, диссоциирует полностью, и его эквивалент в реакции нейтрализации равен молярной массе.
М(NaOH) = 23+16+1 = 40 (г/моль)
Э(NaOH) = 40 (г/моль)
n = m(NaOH)/Э(NaOH) = 100/40 = 2,5 
      Т.е. в 100 г едкого натра содержится 2,5 эквивалента.
     При нейтрализации кислоты раствором соды (карбонатом натрия) реакция протекает с образованием слабой и неустойчивой угольной кислоты, которая разлагается на углекислый газ и воду.
           Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂CO₃ = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
      Здесь на 1 моль соды приходится 2 моля кислоты, т.е. в 1 моле соды содержится 2 эквивалента  
М(Na₂CO₃) = 23*2 + 12 + 16*3 = 106(г/моль) 
      А надо нейтрализовать такое количество кислоты, которое нейтрализуется 2,5 эквивалентами едкого натра.
      Составим и решим пропорцию:
2 Э Na₂CO₃  ----- 106 г (Na₂CO₃)
2,5 Э (Na₂CO₃) ----- m(Na₂CO₃)
m(Na₂CO₃) = 106*2,5/2 = 132,5 (г)
Ответ:132,5 г
2 с п о с о б.
    Реакция едкого натра с сильной (например, соляной) кислотой:
                       NaOH + HCl = NaCl + H₂O
На 1 моль щелочи приходится 1 моль кислоты. n(NaOH) = n(HCl)
М(NaOH) = 23+16+1 = 40 (г/моль)
n = m(NaOH)/М(NaOH) = 100/40 = 2,5 (моля)
М(HCl) = 1+ 35,5 = 36,5 (г/моль)
m(HCl) = n(HCl)*M(HCl) = 2,5*36,5 = 91,25 (г)
  Нейтрализация кислоты раствором соды (карбонатом натрия) 
             Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂CO₃ = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
    Здесь на 1 моль соды приходится 2 моля кислоты n(Na₂CO₂) = 2n(HCl)
М(Na₂CO₃) = 23*2 + 12 + 16*3 = 106(г/моль) 
     Составим и решим прополцию
106 г Na₂CO₃ ------- 2*36,5 г HCl
m(Na₂CO₃)  ---------- 91,25 г HCl
m(Na₂CO₃) = 106*91,25/73 = 132,5 (г)
Ответ: 132,5 г

Примечание:в задании не сказано, какая именно сода(едкий натр - тоже сода - каустическая!) 
Возможна нейтрализация кислот бикарбонатом натрия:
NaHCO₃ + HCl =  NaCl + H₂CO₃ = NaCl + CO₂↑ + H₂O
Эквивалент гидрокарбоната равен молекулярной массе, 
М(NaHCO₃) = 23+1+12 + 16*3 = 84 (г/моль)
m(NaHCO₃) = n*Э(NaHCO₃) = 2,5 * 84 = 210 (г)

Answer 2

Для рассчета количества соды, необходимой для нейтрализации 100 граммов едкого натра, нам понадобится знать химическую формулу едкого натра и соды.

Химическая формула едкого натра:

Едкий натр, также известный как гидроксид натрия, имеет химическую формулу NaOH.

Химическая формула соды:

Сода, также известная как гидрокарбонат натрия, имеет химическую формулу NaHCO3.

Реакция нейтрализации:

При нейтрализации сильных кислот, едкий натр часто используется для регулирования pH. Реакция нейтрализации между едким натром и кислотой приводит к образованию соли и воды.

Расчет количества соды:

Для расчета количества соды, необходимой для нейтрализации 100 граммов едкого натра, мы можем использовать стехиометрические соотношения между реагентами.

Молярная масса едкого натра (NaOH) составляет около 40 г/моль Молярная масса соды (NaHCO3) составляет около 84 г/моль.

Сначала рассчитаем количество молей едкого натра в 100 граммах: 100 г / 40 г/моль = 2.5 моль едкого натра

Затем, используя стехиометрическое соотношение между едким натром и содой, рассчитаем количество молей соды: 2.5 моль едкого натра * (1 моль соды / 2 моль едкого натра) = 1.25 моль соды

Наконец, рассчитаем количество граммов соды: 1.25 моль соды * 84 г/моль = 105 граммов соды

Таким образом, для замены 100 граммов едкого натра потребуется около 105 граммов соды.

Обратите внимание, что данный расчет является теоретическим и может отличаться в реальных условиях. Рекомендуется проводить химические эксперименты с осторожностью и соблюдать соответствующие меры безопасности.