Номер 7, страница 34 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

7. Какой объём углекислого газа (н. у.) требуется для получения 10,6 г карбоната натрия?

Дано:

$m(Na_2CO_3) = 10.6 \text{ г}$

Условия: н. у. (нормальные условия)

$m(Na_2CO_3) = 10.6 \text{ г} = 0.0106 \text{ кг}$

Найти:

$V(CO_2) - ?$

Решение:

Для решения задачи необходимо использовать уравнение химической реакции, в которой из углекислого газа ($CO_2$) образуется карбонат натрия ($Na_2CO_3$). Одной из таких реакций является взаимодействие углекислого газа с гидроксидом натрия:

$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

Сначала рассчитаем молярную массу карбоната натрия ($Na_2CO_3$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева ($A_r(Na) = 23$, $A_r(C) = 12$, $A_r(O) = 16$).

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

Теперь найдем количество вещества (число молей) карбоната натрия, содержащееся в 10,6 г, по формуле $\nu = m/M$:

$\nu(Na_2CO_3) = \frac{m(Na_2CO_3)}{M(Na_2CO_3)} = \frac{10.6 \text{ г}}{106 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, для получения 1 моль карбоната натрия требуется 1 моль углекислого газа. Таким образом, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$\frac{\nu(CO_2)}{1} = \frac{\nu(Na_2CO_3)}{1}$

Следовательно, количество вещества углекислого газа также равно 0,1 моль:

$\nu(CO_2) = \nu(Na_2CO_3) = 0.1 \text{ моль}$

Объём газа при нормальных условиях (н. у.) можно найти, используя молярный объём газов $V_m$, который при н. у. составляет 22,4 л/моль. Формула для расчёта: $V = \nu \cdot V_m$.

$V(CO_2) = \nu(CO_2) \cdot V_m = 0.1 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 2.24 \text{ л}$

Ответ: для получения 10,6 г карбоната натрия требуется объём углекислого газа 2,24 л (при н. у.).