Какой объем газа (н.у.) может быть выделен, если раствор серной кислоты воздействует на 200 г 12,6%ного раствора сульфита натрия?
Zvezdnyy_Lis
Для решения данной задачи, нам потребуется воспользоваться уравнением реакции, молярными массами и уравнением состояния идеального газа.
1. Сначала запишем уравнение реакции между серной кислотой (H2SO3) и сульфитом натрия (Na2SO3):
\[H2SO3 + Na2SO3 \rightarrow Na2SO4 + H2O\]
Видим, что в результате реакции образуется сульфат натрия (Na2SO4) и вода (H2O). Так как в нашей задаче требуется найти объем газа, нам понадобится изучить связь между количеством вещества реагентов и продуктов реакции.
2. Для начала определим количество вещества сульфита натрия, который принимает участие в реакции. Для этого воспользуемся формулой:
\[n = \frac{m}{M}\]
Где:
\(n\) - количество вещества,
\(m\) - масса реагента,
\(M\) - молярная масса реагента.
Для рассчета количество вещества рассчитаем массу сульфита натрия:
\[m_{Na2SO3} = m_{total} \cdot \frac{c}{100}\]
Где:
\(m_{Na2SO3}\) - масса сульфита натрия,
\(m_{total}\) - общая масса раствора (200 г),
\(c\) - массовая концентрация раствора (12,6%).
Подставим значения в формулу для расчета количества вещества:
\[n_{Na2SO3} = \frac{m_{Na2SO3}}{M_{Na2SO3}}\]
Где:
\(n_{Na2SO3}\) - количество вещества сульфита натрия,
\(M_{Na2SO3}\) - молярная масса сульфита натрия.
3. После этого, нам необходимо определить коэффициент пропорциональности между сульфитом натрия и выделившимся газом, который является продуктом реакции. Для этого обратимся к сбору и обработке газов:
Объем газа пропорционален количеству вещества газа по уравнению состояния идеального газа:
\[V_1 : n_1 = V_2 : n_2\]
Где:
\(V_1\) - объем газа сульфита натрия,
\(n_1\) - количество вещества сульфита натрия,
\(V_2\) - объем газа продукта реакции,
\(n_2\) - количество вещества продукта реакции.
Так как объем газа сульфита натрия не указан в задаче, мы не можем его определить напрямую. Поэтому воспользуемся объемным законом Гей-Люссака:
\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}\]
Объемный закон Гей-Люссака сказывается о том, что соответствующие объемы двух различных газов, участвующих в химической реакции, при одинаковых условиях пропорциональны их коэффициентам в уравнении реакции.
Согласно уравнению реакции, мольное отношение сульфита натрия к газу равно 1:1. Таким образом:
\[n_{Na2SO3} = n_{газ}\]
\[V_{Na2SO3} = V_{газ}\]
4. Теперь мы можем рассчитать количество вещества газа:
\[n_{газ} = n_{Na2SO3}\]
5. Подставляем полученное значение в формулу для расчета объема газа:
\[V_{газ} = V_{Na2SO3}\]
6. Теперь, когда мы определили количество вещества газа, нам знать его объем. Подставляем полученное значение в объемный закон Гей-Люссака:
\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}\]
Поскольку у нас есть мольное отношение, можно записать:
\[\frac{V_1}{V_{газ}} = \frac{n_{Na2SO3}}{n_{газ}}\]
Поскольку \(n_{Na2SO3} = n_{газ}\), получаем:
\[\frac{V_1}{V_{газ}} = 1\]
Отсюда следует, что:
\[V_{газ} = V_1\]
7. Ответом на задачу является объем газа, равный объему сульфита натрия:
\[V_{газ} = V_{Na2SO3}\]
Таким образом, чтобы найти объем газа, который может быть выделен при воздействии серной кислоты на 200 г 12,6% раствора сульфита натрия, мы должны узнать мольную концентрацию Na2SO3 в г/моль, и затем использовать объемный закон Гей-Люссака для определения объема газа.
1. Сначала запишем уравнение реакции между серной кислотой (H2SO3) и сульфитом натрия (Na2SO3):
\[H2SO3 + Na2SO3 \rightarrow Na2SO4 + H2O\]
Видим, что в результате реакции образуется сульфат натрия (Na2SO4) и вода (H2O). Так как в нашей задаче требуется найти объем газа, нам понадобится изучить связь между количеством вещества реагентов и продуктов реакции.
2. Для начала определим количество вещества сульфита натрия, который принимает участие в реакции. Для этого воспользуемся формулой:
\[n = \frac{m}{M}\]
Где:
\(n\) - количество вещества,
\(m\) - масса реагента,
\(M\) - молярная масса реагента.
Для рассчета количество вещества рассчитаем массу сульфита натрия:
\[m_{Na2SO3} = m_{total} \cdot \frac{c}{100}\]
Где:
\(m_{Na2SO3}\) - масса сульфита натрия,
\(m_{total}\) - общая масса раствора (200 г),
\(c\) - массовая концентрация раствора (12,6%).
Подставим значения в формулу для расчета количества вещества:
\[n_{Na2SO3} = \frac{m_{Na2SO3}}{M_{Na2SO3}}\]
Где:
\(n_{Na2SO3}\) - количество вещества сульфита натрия,
\(M_{Na2SO3}\) - молярная масса сульфита натрия.
3. После этого, нам необходимо определить коэффициент пропорциональности между сульфитом натрия и выделившимся газом, который является продуктом реакции. Для этого обратимся к сбору и обработке газов:
Объем газа пропорционален количеству вещества газа по уравнению состояния идеального газа:
\[V_1 : n_1 = V_2 : n_2\]
Где:
\(V_1\) - объем газа сульфита натрия,
\(n_1\) - количество вещества сульфита натрия,
\(V_2\) - объем газа продукта реакции,
\(n_2\) - количество вещества продукта реакции.
Так как объем газа сульфита натрия не указан в задаче, мы не можем его определить напрямую. Поэтому воспользуемся объемным законом Гей-Люссака:
\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}\]
Объемный закон Гей-Люссака сказывается о том, что соответствующие объемы двух различных газов, участвующих в химической реакции, при одинаковых условиях пропорциональны их коэффициентам в уравнении реакции.
Согласно уравнению реакции, мольное отношение сульфита натрия к газу равно 1:1. Таким образом:
\[n_{Na2SO3} = n_{газ}\]
\[V_{Na2SO3} = V_{газ}\]
4. Теперь мы можем рассчитать количество вещества газа:
\[n_{газ} = n_{Na2SO3}\]
5. Подставляем полученное значение в формулу для расчета объема газа:
\[V_{газ} = V_{Na2SO3}\]
6. Теперь, когда мы определили количество вещества газа, нам знать его объем. Подставляем полученное значение в объемный закон Гей-Люссака:
\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}\]
Поскольку у нас есть мольное отношение, можно записать:
\[\frac{V_1}{V_{газ}} = \frac{n_{Na2SO3}}{n_{газ}}\]
Поскольку \(n_{Na2SO3} = n_{газ}\), получаем:
\[\frac{V_1}{V_{газ}} = 1\]
Отсюда следует, что:
\[V_{газ} = V_1\]
7. Ответом на задачу является объем газа, равный объему сульфита натрия:
\[V_{газ} = V_{Na2SO3}\]
Таким образом, чтобы найти объем газа, который может быть выделен при воздействии серной кислоты на 200 г 12,6% раствора сульфита натрия, мы должны узнать мольную концентрацию Na2SO3 в г/моль, и затем использовать объемный закон Гей-Люссака для определения объема газа.
Знаешь ответ?