Яким буде об єм газу (наприклад, карбон діоксиду), який утвориться після того, як надлишок хлоридної кислоти буде

Тема урока: Реакція між хлоридною кислотою та натрій карбонатом

Пояснення: Почнімо з формулювання хімічної реакції, яка відбувається між хлоридною кислотою (HCl) та натрій карбонатом (Na2CO3). Ця реакція є двобазною нейтралізаційною реакцією і може бути записана наступним чином:

HCl + Na2CO3 → NaCl + H2O + CO2

У реакції утворюється натрій хлорид (NaCl), вода (H2O) та вуглекислий газ (CO2). Нас цікавить об"єм газу, що утвориться.

Для розв"язання цієї задачі нам потрібно використати хімічні розрахунки, використавши знання про молекулярну масу речовини та мольний об"єм газів за нормальних умов (0 °C та 1 атм). Молекулярна маса Na2CO3 дорівнює 105,99 г/моль.

Щоб знайти об"єм CO2, спочатку визначимо кількість Na2CO3 у молях, використовуючи масу і мольну масу:

маса Na2CO3 = 400 г
мольна маса Na2CO3 = 105,99 г/моль

кількість молей Na2CO3 = маса Na2CO3 / мольна маса Na2CO3

Знайдемо кількість молей Na2CO3:

кількість молей Na2CO3 = 400 г / 105,99 г/моль

Знаменником рішення є:

кількість молей Na2CO3 = 3,77 моль

Оскільки реакційний співвідношення між Na2CO3 та CO2 є 1:1, це означає, що кількість молей CO2 також дорівнює 3.77 моль.

Для обчислення об"єму CO2, використовуються умови нормальних умов (0 °C та 1 атм):

V = nRT / P

де:
V - об"єм газу
n - кількість молей газу
R - універсальна газова стала (0,0821 л атм/моль К)
T - температура (в Кельвінах) = 0 °C + 273,15
P - тиск (в атмосферах) = 1 атм

Підставимо відповідні значення:

V = 3,77 моль * (0,0821 л атм/моль К) * (0 °C + 273,15) / 1 атм

Обчислимо значення:

V ≈ 316,56 л

Тому об"єм газу (CO2) дорівнює приблизно 316,56 л.

Приклад використання: Знайти об"єм газу, який утвориться під час реакції між хлоридною кислотою та натрій карбонатом, якщо маса Na2CO3 дорівнює 400 г, а масова частка HCl становить 37,4%.

Рекомендації: Для кращого розуміння хімічних розрахунків рекомендується ознайомитися з поняттями мольної маси, розрахунків за допомогою маси та загальних рівнянь реакцій. Уважно читайте завдання та використовуйте відомі дані для вирішення проблеми.

Вправа: Яка кількість CO2 утвориться, якщо маса Na2CO3 дорівнює 250 г, а масова частка HCl - 42,8%? (Можна вважати, що реакція протікає повністю)