Question

Через розчин, що містив натрій гідроксид масою 4 г, пропустили 11,2 л карбон(IV) оксид до утворення натрій карбонату. Обчисліть масу солі, що утворилась.

Answer 1

Хімічне рівняння реакція між натрієм гідроксидом та карбон(IV) оксидом. Збалансуємо його, щоб кількість атомів кожного елемента була однаковою з обох сторін рівняння. Результат повинен бути таким:

2NaOH+CO2​→Na2​CO3​+H2​O

Переведемо масу натрію гідроксиду в молярну кількість, використовуючи його молярну масу. Молярна маса натрію гідроксиду дорівнює 40 г/моль. Отже, молярна кількість натрію гідроксиду дорівнює:

n(NaOH)=)m(NaOH)​/M(NaOH=4 г/40 г/моль​=0.1 моль

Переведемо об’єм карбон(IV) оксиду в молярну кількість, використовуючи умовний об’єм газу. Умовний об’єм газу дорівнює 22.4 л/моль. Отже, молярна кількість карбон(IV) оксиду дорівнює:

n(CO2​)=​V(CO2​)​/Vm=11.2л/22.4 л/моль ​=0.5 моль

Знайдемо обмежуючий реагент, тобто той, який буде повністю використаний у реакції. Для цього порівняємо співвідношення молярних кількостей реагентів з їх коефіцієнтами у збалансованому рівнянні. У цьому випадку обмежуючим реагентом буде натрій гідроксид, оскільки:

n(NaOH)​/n(CO2​)=0.1​/0.5=0.2<2​/1

Знайдемо молярну кількість натрію карбонату, яка утвориться у реакції, використовуючи обмежуючий реагент та його коефіцієнт у збалансованому рівнянні. У цьому випадку молярна кількість натрію карбонату дорівнює:

n(Na2​CO3​)=n(NaOH)×1/2​=0.1 моль×1​/2=0.05 моль

Переведемо молярну кількість натрію карбонату в масу, використовуючи його молярну масу. Молярна маса натрію карбонату дорівнює 106 г/моль. Отже, маса натрію карбонату, яка утвориться у реакції, дорівнює:

m(Na2​CO3​)=n(Na2​CO3​)×M(Na2​CO3​)=0.05 моль×106 г/моль=5.3 г

Відповідь: Маса солі, що утворилась, дорівнює 5.3 г.