Какой объем газа высвободился при добавлении 50 мл 0,5 М раствора соляной кислоты к 100 мл 1 М раствору гидрокарбоната

Содержание: Прореагировавшие растворы кислоты и щелочи

Пояснение: Для решения данной задачи мы должны использовать принцип сохранения массы во время химической реакции. В данном случае реагировали раствор соляной кислоты (HCl) и раствор гидрокарбоната натрия (NaHCO3). Реакция между ними приводит к образованию соляной (NaCl), воды (H2O) и диоксида углерода (CO2).

Для того чтобы найти объем высвободившегося газа (CO2), нам нужно знать, какая реакция протекает между HCl и NaHCO3. Реакция выглядит следующим образом:

2HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2

Коэффициенты перед веществами показывают их соотношение в реакции. В данной реакции можно сказать, что 2 молекулы HCl реагируют с 1 молекулой NaHCO3, образуя 1 молекулу CO2.

Теперь мы можем рассчитать количество газа CO2, высвободившегося в данной реакции. Для этого нам понадобятся следующие значения:

- Концентрация раствора HCl: 0,5 М
- Объем раствора HCl: 50 мл = 0,05 л
- Концентрация раствора NaHCO3: 1 М
- Объем раствора NaHCO3: 100 мл = 0,1 л

Сначала мы рассчитаем количество вещества HCl и NaHCO3 в моль. Для этого мы умножим их концентрации на объем раствора:

Количество молей HCl = 0,5 М x 0,05 л = 0,025 моль HCl
Количество молей NaHCO3 = 1 М x 0,1 л = 0,1 моль NaHCO3

Так как соотношение между HCl и CO2 в реакции 2:1, мы можем сказать, что 0,025 моль HCl образуют 0,0125 моль CO2.

Для перевода молей CO2 в объем газа нам нужно использовать идеальный газовый закон. В данной задаче у нас даны нормальные условия, что означает, что объем газа следует рассчитывать при температуре 0 °C и давлении 1 атмосфера.

1 моль идеального газа занимает при нормальных условиях объем 22,4 л. Таким образом, 0,0125 моль CO2 займет:

Объем CO2 = 0,0125 моль x 22,4 л/моль = 0,28 л

Ответ: При реакции между 50 мл 0,5 М раствора соляной кислоты и 100 мл 1 М раствора гидрокарбоната натрия высвободится 0,28 л газа CO2.

Совет: Чтобы лучше разобраться в решении задачи, полезно иметь хорошие знания о соотношении между реагентами и продуктами химической реакции. Также важно понимать, как применять идеальный газовый закон для нахождения объема газа.

Упражнение: Сколько объёма газа CO2 высвободится при реакции 200 мл 0,75 М раствора соляной кислоты и 150 мл 1,5 М раствора гидрокарбоната натрия? Ответ представьте в литрах с точностью до сотых.