Який об'єм вуглекислого газу виділиться при взаємодії 50 грамів розчину оцтової кислоти з масовою часткою цієї кислоти 9% з харчовою содою масою 4,2 грами? Яка кількість солі при цьому утвориться?
Ответы
Ответ:
1) Спочатку знайдемо кількість молярних еквівалентів оцтової кислоти:
м(оцтової кислоти) = маса / молярна маса = 50 г / 60 г/моль = 0,833 моль
Так як масова частка оцтової кислоти у розчині 9%, то маса розчину складає:
м(розчину) = м(оцтової кислоти) / 0,09 = 0,833 моль / 0,09 = 9,26 моль
2) Далі знайдемо кількість молярних еквівалентів харчової соди:
м(харчової соди) = маса / молярна маса = 4,2 г / 84 г/моль = 0,05 моль
3) Оскільки стехіометричний коефіцієнт для реакції оцтової кислоти і харчової соди дорівнює 1:1, то кількість молярних еквівалентів окремих речовин буде однакова і дорівнює 0,05 моль.
4) Об'єм вуглекислого газу, який утворюється при реакції, можна знайти за законом Гей-Люссака-Ламберта:
V(CO2) = n * Vm * (T / 273) * (P / 101,3)
де n - кількість молей вуглекислого газу, Vm - молярний об'єм (24,4 л/моль при нормальних умовах температури і тиску), T - температура (приймемо 25 градусів Цельсія), P - тиск (приймемо 1 атм).
V(CO2) = 0,05 моль * 24,4 л/моль * (298 К / 273 К) * (1 атм / 101,3 кПа) ≈ 1,06 л
Отже, при реакції виділиться близько 1,06 л вуглекислого газу.
5) Для реакції між оцтовою кислотою і харчової содою можна записати рівняння:
CH3COOH + NaHCO3 -> CH3COONa + H2O + CO2
Таким чином, після реакції утвориться сіль хлориду натрію (NaCH3COO) у кількості 0,05 моль, що відповідає масі:
м(солі) = n * M = 0,05 моль * 82 г/моль = 4,1 г
Отже, утвориться близько 4,1 г солі хлориду натрію.