дано:
- Объем соляной кислоты (HCl): V_HCl = 200 мл = 0.2 л
- Концентрация HCl: C_HCl = 10% = 0.1 г/мл
- Плотность HCl: р_HCl = 1.05 г/мл
- Масса раствора карбоната натрия (Na2CO3): m_Na2CO3 = 300 г
- Концентрация Na2CO3: C_Na2CO3 = 8%
нужно найти:
- массу образовавшейся соли (NaCl)
решение:
1. Найдем массу HCl в растворе:
m_HCl = C_HCl * V_HCl * 1000 = 0.1 г/мл * 200 мл = 20 г
2. Найдем количество вещества HCl:
M_HCl = 36.46 г/моль (молярная масса HCl)
n_HCl = m_HCl / M_HCl = 20 г / 36.46 г/моль ≈ 0.549 моль
3. Найдем массу Na2CO3 в растворе:
m_Na2CO3 = C_Na2CO3 * m_раствора = 0.08 * 300 г = 24 г
4. Найдем количество вещества Na2CO3:
M_Na2CO3 = 105.99 г/моль (молярная масса Na2CO3)
n_Na2CO3 = m_Na2CO3 / M_Na2CO3 = 24 г / 105.99 г/моль ≈ 0.226 моль
5. Реакция между HCl и Na2CO3:
2 HCl + Na2CO3 → 2 NaCl + CO2 + H2O
6. По уравнению реакции видно, что на 2 моль HCl нужно 1 моль Na2CO3.
Следовательно, для 0.549 моль HCl потребуется:
n_Na2CO3_needed = n_HCl / 2 = 0.549 моль / 2 ≈ 0.275 моль
7. Сравниваем доступные количества:
- Наличие: n_Na2CO3 = 0.226 моль
- Необходимое: n_Na2CO3_needed = 0.275 моль
Таким образом, у нас не хватает Na2CO3, так как 0.226 моль < 0.275 моль. Поэтому ограничивающим реагентом является Na2CO3.
8. Теперь вычислим, сколько NaCl будет образовано, исходя из Na2CO3:
По уравнению реакции, 1 моль Na2CO3 дает 2 моль NaCl.
Значит, из 0.226 моль Na2CO3 получится:
n_NaCl = 2 * n_Na2CO3 = 2 * 0.226 моль ≈ 0.452 моль
9. Найдем массу образовавшейся соли (NaCl):
M_NaCl = 58.44 г/моль (молярная масса NaCl)
m_NaCl = n_NaCl * M_NaCl = 0.452 моль * 58.44 г/моль ≈ 26.4 г
ответ:
Масса образовавшейся соли составляет примерно 26.4 г.