Дано:
- Масса раствора NaOH (m): 52,8 г
- Массовая доля NaOH в растворе (w): 6,24 %
Найти: массу оксида углерода(IV) (CO2), необходимую для достижения равенства массовых долей кислой и средней солей в полученном растворе.
Решение:
1. Рассчитаем массу NaOH в растворе:
Масса NaOH = m * (w / 100) = 52,8 г * (6,24 / 100) ≈ 3,29 г.
2. Определим количество моль NaOH:
Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
Количество моль NaOH = масса NaOH / молярная масса NaOH = 3,29 г / 40 г/моль ≈ 0,08225 моль.
3. Реакция между CO2 и NaOH:
CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O (образуется карбонат натрия, это средняя соль)
CO2 + NaOH -> NaHCO3 (образуется бикарбонат натрия, это кислая соль)
4. Пусть x - количество моль CO2, которое будет пропущено через раствор.
В результате реакции мы получим:
- На образовавшиеся 1 моль CO2 образуется 1 моль NaHCO3 (кислая соль).
- На образовавшиеся 1 моль CO2 образуется 0,5 моль Na2CO3 (средняя соль).
5. Составим уравнение для равенства массовых долей:
Поскольку каждое количество NaOH, реагирующее с CO2, дает нам 1 моль NaHCO3 и 0,5 моль Na2CO3, тогда:
Количество моль NaHCO3 = x,
Количество моль Na2CO3 = 0,5 * x.
Мы знаем, что общее количество моль NaOH равно количеству моль, которое реагирует:
2x + 0,5x = 0,08225
2.5x = 0,08225
x = 0,0329 моль.
6. Теперь найдем массу CO2:
Молярная масса CO2 = 12 + 2*16 = 44 г/моль.
Масса CO2 = x * молярная масса CO2 = 0,0329 моль * 44 г/моль ≈ 1,45 г.
Ответ: Необходимая масса оксида углерода(IV) составляет примерно 1,45 г.