Номер 12, страница 110 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 22. Соединения углерода. Глава 1. Неметаллы - номер 12, страница 110.

Условие.

12. Определите массу карбоната натрия, которую можно получить из 21 г питьевой соды.

Решение.

Решение 2.

Дано:

масса питьевой соды ($NaHCO_3$) $m(NaHCO_3) = 21 \text{ г}$

Найти:

массу карбоната натрия ($Na_2CO_3$) $m(Na_2CO_3)$ - ?

Решение:

Карбонат натрия можно получить из питьевой соды (гидрокарбоната натрия) путем термического разложения. Запишем уравнение химической реакции:

$2NaHCO_3 \xrightarrow{t} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2$

Это уравнение показывает, что при разложении двух молей гидрокарбоната натрия образуется один моль карбоната натрия, один моль воды и один моль углекислого газа.

Для решения задачи выполним следующие шаги:

1. Рассчитаем молярные массы гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$) и карбоната натрия ($Na_2CO_3$), используя периодическую таблицу химических элементов Д.И. Менделеева.

Молярная масса гидрокарбоната натрия:

$M(NaHCO_3) = Ar(Na) + Ar(H) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 23 + 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 84 \text{ г/моль}$

Молярная масса карбоната натрия:

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль}$

2. Найдем количество вещества (число молей) гидрокарбоната натрия, содержащегося в 21 г:

$\nu(NaHCO_3) = \frac{m(NaHCO_3)}{M(NaHCO_3)} = \frac{21 \text{ г}}{84 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции, из 2 моль $NaHCO_3$ образуется 1 моль $Na_2CO_3$. Следовательно, количество вещества карбоната натрия будет в два раза меньше количества вещества исходного гидрокарбоната натрия. Рассчитаем количество вещества $Na_2CO_3$:

$\nu(Na_2CO_3) = \frac{\nu(NaHCO_3)}{2} = \frac{0.25 \text{ моль}}{2} = 0.125 \text{ моль}$

4. Зная количество вещества и молярную массу карбоната натрия, найдем его массу:

$m(Na_2CO_3) = \nu(Na_2CO_3) \cdot M(Na_2CO_3) = 0.125 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 13.25 \text{ г}$

Ответ: из 21 г питьевой соды можно получить 13.25 г карбоната натрия.