Какова массовая доля карбоната натрия в исходной смеси, если смесь карбоната натрия и гидрокарбоната натрия полностью прореагировала с 300 грамм 14%-ного раствора уксусной кислоты, при этом выделилось 11,2 литров газа (нормальные условия)?

Химия 11 класс Реакции нейтрализации и расчеты по ним массовая доля карбоната натрия гидрокарбонат натрия уксусная кислота реакция газообразования 14% раствор химические расчеты химия 11 класс Новый

Для решения задачи нам нужно определить массовую долю карбоната натрия в исходной смеси. Начнем с анализа реакции между карбонатом натрия и уксусной кислотой.

Реакция между карбонатом натрия (Na2CO3) и уксусной кислотой (CH3COOH) протекает по следующему уравнению:

Na2CO3 + 2 CH3COOH → 2 CH3COONa + H2O + CO2↑

В результате реакции выделяется углекислый газ (CO2), который мы можем использовать для расчета количества карбоната натрия в смеси.

Сначала найдем, сколько моль газа выделилось. Используем формулу для объема газа при нормальных условиях:

• 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 литра.

Следовательно, количество молей углекислого газа, выделившегося в реакции:

n(CO2) = V / Vмоль = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль

Из уравнения реакции видно, что 1 моль карбоната натрия дает 1 моль углекислого газа. Таким образом, для выделения 0,5 моль CO2 необходимо:

n(Na2CO3) = 0,5 моль

Теперь найдем массу карбоната натрия:

Молярная масса Na2CO3 = 2 * 23 + 12 + 3 * 16 = 106 г/моль

m(Na2CO3) = n(Na2CO3) * M(Na2CO3) = 0,5 моль * 106 г/моль = 53 г

Теперь мы знаем, что в смеси содержится 53 грамма карбоната натрия. Следующим шагом будет определение массы гидрокарбоната натрия (NaHCO3) в смеси.

Для этого рассмотрим реакцию гидрокарбоната натрия с уксусной кислотой:

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2↑

Из уравнения видно, что 1 моль гидрокарбоната натрия также дает 1 моль углекислого газа. Таким образом, если мы обозначим количество молей гидрокарбоната натрия как n(NaHCO3), то:

n(NaHCO3) = 0,5 моль

Теперь найдем массу гидрокарбоната натрия:

Молярная масса NaHCO3 = 23 + 1 + 12 + 3 * 16 = 84 г/моль

m(NaHCO3) = n(NaHCO3) * M(NaHCO3) = 0,5 моль * 84 г/моль = 42 г

Теперь мы можем найти общую массу смеси:

m(смеси) = m(Na2CO3) + m(NaHCO3) = 53 г + 42 г = 95 г

Теперь мы можем рассчитать массовую долю карбоната натрия в смеси:

Массовая доля Na2CO3 = (m(Na2CO3) / m(смеси)) * 100% = (53 г / 95 г) * 100% ≈ 55,79%

Таким образом, массовая доля карбоната натрия в исходной смеси составляет приблизительно 55,79%.