Який об'єм вуглекислого газу виділиться при взаємодії 200 г натрій карбонату що містить 5% домішка в, з фосфатною кислотою, болеро вихід продукту становить 87%?
Ответы
Ответ:
при вихідному продукті 87%, виділиться 36,6 л вуглекислого газу.
Объяснение:
Спочатку необхідно визначити кількість натрій карбонату (Na2CO3) в грамах. Для цього потрібно врахувати, що 200 г натрій карбонату містить 5% домішки. Тому маса чистого Na2CO3 дорівнює:
маса Na2CO3 = 200 г × (1 - 0,05) = 190 г
Далі варто знайти мольну масу Na2CO3, щоб визначити кількість молей Na2CO3 в 190 г:
мольна маса Na2CO3 = 2 × 23,0 г/моль + 12,0 г/моль + 3 × 16,0 г/моль = 106,0 г/моль
кількість молей Na2CO3 = 190 г / 106,0 г/моль = 1,79 моль
Тепер, знаючи кількість молей Na2CO3, можна скористатися рівнянням реакції між Na2CO3 та фосфатною кислотою (H3PO4):
Na2CO3 + 2 H3PO4 → 2 NaH2PO4 + CO2 + H2O
За цим рівнянням, на одну молю Na2CO3 утворюється одна моль CO2. Тому кількість молей CO2, що виділиться при взаємодії 1,79 моль Na2CO3, дорівнює 1,79 моль.
Проте, за умовою задачі, вихід продукту становить 87%, тобто лише 87% від теоретично можливої кількості CO2 буде виділено. Тому кількість CO2, що фактично утвориться, дорівнює:
кількість CO2 = 1,79 моль × 0,87 = 1,56 моль
Знаючи кількість молей CO2, можна визначити його об'єм за умови, що температура та тиск реакційної суміші не змінюються в процесі реакції. Для цього можна скористатися ідеальним газовим законом:
V = nRT/P
де V - об'єм газу в літрах, n - кількість молей газу, R - універсальна газова ст
ала (8,31 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвінах, P - тиск в Паскалях.
Якщо припустити, що реакція відбувається за стандартного тиску (101,3 кПа) та кімнатної температури (298 К), то об'єм CO2 в літрах буде:
V = 1,56 моль × 8,31 Дж/(моль·К) × 298 К / 101,3 кПа = 36,6 л
Отже, при взаємодії 200 г натрій карбонату з фосфатною кислотою, при вихідному продукті 87%, виділиться 36,6 л вуглекислого газу.