Номер 8, страница 159 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

8. В тесто добавили половину чайной ложки (2,1 г) питьевой соды. Какой объём углекислого газа (н. у.) выделится при полном разложении этого вещества?

Дано:

Масса питьевой соды ($NaHCO_3$): $m(NaHCO_3) = 2.1 \text{ г}$

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

Объём углекислого газа $V(CO_2)$ — ?

Решение:

1. Питьевая сода — это гидрокарбонат натрия с химической формулой $NaHCO_3$. При нагревании, что происходит с тестом в духовке, гидрокарбонат натрия разлагается с выделением углекислого газа, который и разрыхляет тесто. Запишем уравнение этой химической реакции:

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

2. Рассчитаем молярную массу гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$), используя относительные атомные массы элементов:

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

3. Найдем количество вещества ($n$) гидрокарбоната натрия массой 2,1 г по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(NaHCO_3) = \frac{2.1 \text{ г}}{84 \text{ г/моль}} = 0.025 \text{ моль}$.

4. По уравнению реакции определим количество вещества выделившегося углекислого газа ($CO_2$). Стехиометрические коэффициенты показывают, что из 2 моль $NaHCO_3$ образуется 1 моль $CO_2$. Следовательно, количество вещества $CO_2$ в два раза меньше количества вещества $NaHCO_3$:

$n(CO_2) = \frac{1}{2} n(NaHCO_3) = \frac{0.025 \text{ моль}}{2} = 0.0125 \text{ моль}$.

5. Объём газа при нормальных условиях (н. у.) можно рассчитать по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объём газа, который при н. у. равен 22,4 л/моль.

$V(CO_2) = n(CO_2) \cdot V_m = 0.0125 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 0.28 \text{ л}$.

Ответ: $0.28$ л.