50балллов срочно
Срочно
Какой объем двумолярного раствора серной кислоты потребуется для реакции с 650 мл 20%-ного раствора К2СО3 (р = 1.189 г/см³), какой газ выделится при этом и чему будет равен его объем при н. у.?
Ответы
Відповідь: Для вирішення цієї задачі, спочатку визначимо кількість речовини серної кислоти, яка необхідна для реакції з розчином К2СО3.
Дано:
Об'єм розчину К2СО3 = 650 мл = 0,65 л
Концентрація розчину К2СО3 = 20%
Густина розчину К2СО3 = 1,189 г/см³
Концентрація розчину К2СО3 виражена у відношенні г/100 мл. Щоб перевести відсоткову концентрацію у масову концентрацію, треба помножити відсоток на густину розчину.
Маса розчину К2СО3 = об'єм розчину * густина розчину
Маса розчину К2СО3 = 0,65 л * 1,189 г/см³ = 0,77185 г = 0,772 г (округлено до тисячних)
Масова концентрація К2СО3 у розчині = маса К2СО3 / об'єм розчину * 100
Масова концентрація К2СО3 = 0,772 г / 0,65 л * 100 ≈ 118,77 г/л (округлено до сотих)
З рівняння реакції між серною кислотою (H2SO4) і К2СО3, можна встановити мольні коефіцієнти:
H2SO4 + K2CO3 -> K2SO4 + H2O + CO2
З рівняння видно, що реагує 1 молекула серної кислоти з 1 молекулою К2СО3, утворюючи 1 молекулу CO2.
Тому, кількість речовини серної кислоти, необхідна для реакції з К2СО3, дорівнює кількості речовини К2СО3.
Кількість речовини К2СО3 = маса К2СО3 / молярна маса К2СО3
Молярна маса К2СО3 = молярна маса K (39,1 г/моль) + молярна маса С (12,01 г/моль) + 3 * молярна маса О (16 г/моль)
Молярна
маса К2СО3 = 39,1 г/моль + 12,01 г/моль + 3 * 16 г/моль ≈ 138,21 г/моль
Кількість речовини К2СО3 = 0,772 г / 138,21 г/моль ≈ 0,00558 моль (округлено до тисячних)
Так як реагує 1 молекула серної кислоти з 1 молекулою К2СО3, то кількість речовини серної кислоти також буде 0,00558 моль.
Тепер можна визначити об'єм двохмолярного розчину серної кислоти за його молярним об'ємом. Двохмолярний розчин має концентрацію 2 моля на літер розчину.
Об'єм двохмолярного розчину = кількість речовини / концентрація
Об'єм двохмолярного розчину = 0,00558 моль / 2 моль/л = 0,00279 л = 2,79 мл
Тепер до другої частини запитання. Газ, який виділяється при реакції серної кислоти з К2СО3, це CO2 (вуглекислий газ).
Об'єм газу CO2 при нормальних умовах (температура 0 °C і тиск 1 атмосфера) для 1 моля газу становить 22,4 л.
Отже, об'єм газу CO2 для 0,00558 моль буде:
Об'єм CO2 = кількість речовини * молярний об'єм
Об'єм CO2 = 0,00558 моль * 22,4 л/моль ≈ 0,125 л = 125 мл
Таким чином, об'єм газу CO2, який утвориться при реакції, становитиме близько 125 мл при нормальних умовах.
Пояснення: