Номер 7, страница 115 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 26. Соли, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 7, страница 115.

7. Какая масса гидрокарбоната натрия (разрыхлителя теста) потребуется для получения 9 л газов (н. у.), включая водяные пары?

Дано:

$V_{газов} = 9$ л

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$m(NaHCO_3)$ — ?

Решение:

Гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$), известный как разрыхлитель теста или пищевая сода, при нагревании разлагается. Уравнение термического разложения гидрокарбоната натрия выглядит следующим образом:

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

В ходе реакции образуются два газообразных продукта: углекислый газ ($CO_2$) и водяной пар ($H_2O$). Согласно условию, их суммарный объем составляет 9 литров при нормальных условиях.

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль гидрокарбоната натрия образуется 1 моль углекислого газа и 1 моль водяного пара. Таким образом, общее количество вещества газов, образующихся из 2 моль $NaHCO_3$, равно:

$n_{газов} = n(CO_2) + n(H_2O) = 1 \text{ моль} + 1 \text{ моль} = 2 \text{ моль}$

Соотношение количеств вещества исходного реагента и суммарного количества вещества газообразных продуктов составляет:

$n(NaHCO_3) : n_{газов} = 2 : 2 = 1 : 1$

Это означает, что количество вещества вступившего в реакцию гидрокарбоната натрия равно общему количеству вещества образовавшихся газов.

Рассчитаем общее количество вещества газов, используя молярный объем газа при нормальных условиях ($V_m = 22.4$ л/моль):

$n_{газов} = \frac{V_{газов}}{V_m} = \frac{9 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.4018 \text{ моль}$

Следовательно, количество вещества гидрокарбоната натрия, которое необходимо взять для реакции, равно:

$n(NaHCO_3) = n_{газов} \approx 0.4018 \text{ моль}$

Вычислим молярную массу гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$):

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

Теперь мы можем найти массу гидрокарбоната натрия:

$m(NaHCO_3) = n(NaHCO_3) \cdot M(NaHCO_3) = \frac{9}{22.4} \text{ моль} \cdot 84 \text{ г/моль} = 33.75 \text{ г}$

Ответ: для получения 9 л газов потребуется 33,75 г гидрокарбоната натрия.