Сколько объема газа было использовано для того, чтобы пропустить его через 50 г раствора гидроксида натрия с массовой

Для решения данной задачи необходимо использовать знания о массовой доле раствора и молярной массе вещества.

1. Начнем с расчета мольной массы гидроксида натрия (NaOH). Атомный вес натрия (Na) составляет 22,99 г/моль, а атомный вес кислорода (O) составляет 16 г/моль, атомный вес водорода (H) составляет 1,01 г/моль. Таким образом, молярная масса NaOH равна:
\[M(NaOH) = (22,99 \, г/моль) + (16 \, г/моль) + (1,01 \, г/моль) = 39,99 \, г/моль\]

2. Далее рассчитаем массу гидроксида натрия в растворе с массовой долей 8% вещества. Используем формулу:
\[m_{NaOH} = m_{solution} \times \frac{w_{NaOH}}{100}\]
Где \(m_{NaOH}\) - масса NaOH в растворе, \(m_{solution}\) - масса раствора, \(w_{NaOH}\) - массовая доля гидроксида натрия.

Подставляем известные значения:
\[m_{NaOH} = 50 \, г \times \frac{8}{100} = 4 \, г\]

3. Теперь необходимо рассчитать количество вещества NaOH в молях. Для этого сначала найдем количество вещества NaOH в граммах, используя формулу:
\[n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M(NaOH)}\]
Где \(n_{NaOH}\) - количество вещества NaOH в молях, \(m_{NaOH}\) - масса NaOH в граммах, \(M(NaOH)\) - молярная масса NaOH.

Подставляем известные значения:
\[n_{NaOH} = \frac{4 \, г}{39,99 \, г/моль} \approx 0,1 \, моль\]

4. Так как реакция образования гидрокарбоната натрия происходит в соответствии с уравнением:
\[2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O\]
Можно заметить, что каждые 2 молекулы NaOH реагируют с 1 молекулой CO2 для образования 1 молекулы гидрокарбоната натрия (Na2CO3).

Следовательно, количество молекул CO2, необходимое для образования гидрокарбоната натрия, равно количеству молекул NaOH.

5. Определяем количество газа (CO2) в объемном выражении по формуле:
\[V_{CO2} = n_{CO2} \times V_m\]
Где \(V_{CO2}\) - объем CO2, \(n_{CO2}\) - количество CO2 в молях, \(V_m\) - молярный объем.

Так как коэффициенты стехиометрии равны 1, можно сказать, что \(n_{CO2} = n_{NaOH}\).

6. Молярный объем газа можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа:
\[V_m = \frac{V}{n}\]
Где \(V_m\) - молярный объем газа, \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества в молях.

Взятое значение для молярного объема составляет 22,4 л/моль.

7. Подставляем известные значения:
\[V_{CO2} = n_{CO2} \times V_m = n_{NaOH} \times V_m = 0,1 \, моль \times 22,4 \, л/моль \approx 2,24 \, л\]

Таким образом, для прохода через 50 г раствора гидроксида натрия массовой долей 8%, примерно 2,24 л газа будет использовано для образования гидрокарбоната натрия.