Объем газа от карбоната натрия и серной кислоты
Какой объём газа (н. у.) выделится при смешении 20 г 10,6%-го раствора карбоната натрия и 80 г 4,9%-го раствора серной кислоты?
Дано
`m_1(р-ра) = 20 text{ г}`
`ω_1(Na_2CO_3) = 10.6%`
`m_2(р-ра) = 80 text{ г}`
`ω_2(H_2SO_4) = 4.9%`
Найти
`V(газа) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции:
`Na_2CO_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + CO_2 text{↑} + H_2O`
Найдём массы реагентов в растворах:
`m(Na_2CO_3) = (ω_1(Na_2CO_3)*m_1(р-ра))/100 = (10.6*20)/100 = 2.12 text{ г}`
`m(H_2SO_4) = (ω_2(H_2SO_4)*m_2(р-ра))/100 = (4.9*80)/100 = 3.92 text{ г}`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(Na_2CO_3) = (m(Na_2CO_3))/(M(Na_2CO_3)) = 2.12/106 = 0.02 text{ моль}`
`n(H_2SO_4) = (m(H_2SO_4))/(M(H_2SO_4)) = 3.92/98 = 0.04 text{ моль}`
По уравнению реакции вещества реагируют в равных количествах, значит, карбонат натрия взят в недостатке, поэтому расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции, количество вещества углекислого газа равно количеству вещества карбоната натрия:
`n(CO_2) = n(Na_2CO_3) = 0.02 text{ моль}`
Найдём объём углекислого газа при н.у.:
`V(CO_2) = n(CO_2)*V_m = 0.02*22.4 = 0.448 text{ л}`
Ответ
`V(CO_2) = 0.448 text{ л}`