дано (в СИ):
масса раствора карбоната натрия (Na2CO3) = 100 кг = 100000 г
массовая доля Na2CO3 = 10,60 %
найти: максимальная масса углекислого газа (CO2), который может выделиться
решение:
1. Найдем массу карбоната натрия в растворе:
масса Na2CO3 = массовая доля * масса раствора
= 0,1060 * 100000 г = 10600 г.
2. Рассчитаем количество моль карбоната натрия:
молярная масса Na2CO3 = 2 * 23,0 г/моль (Na) + 12,0 г/моль (C) + 3 * 16,0 г/моль (O)
= 46,0 г + 12,0 г + 48,0 г = 106,0 г/моль.
количество моль Na2CO3 = масса Na2CO3 / молярная масса Na2CO3
= 10600 г / 106,0 г/моль ≈ 100 моль.
3. По уравнению реакции между карбонатом натрия и соляной кислотой:
Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2.
Из уравнения видно, что 1 моль Na2CO3 дает 1 моль CO2.
Следовательно, количество моль CO2, которое может выделиться, равно количеству моль Na2CO3:
количество моль CO2 = 100 моль.
4. Теперь найдем массу углекислого газа:
молярная масса CO2 = 12,0 г/моль (C) + 2 * 16,0 г/моль (O)
= 12,0 г + 32,0 г = 44,0 г/моль.
масса CO2 = количество моль CO2 * молярная масса CO2
= 100 моль * 44,0 г/моль = 4400 г = 4,4 кг.
ответ:
максимальная масса углекислого газа, который может выделиться, составляет 4,4 кг.