Какой объём углекислого газа выделится при взаимодействии 200г 20%-го раствора соляной кислоты с карбонатом натрия, массой 90г? Распишите решение подробно

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать химическое уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и карбонатом натрия (Na2CO3):

2HCl + Na2CO3 -> 2NaCl + CO2 + H2O

Уравнение показывает, что при взаимодействии 2 молекул соляной кислоты с 1 молекулой карбоната натрия, образуется 2 молекулы хлорида натрия, 1 молекула углекислого газа и 1 молекула воды.

Шаг 1: Необходимо определить количества веществ, используя данные из условия задачи.

Масса раствора соляной кислоты: 200 г
Концентрация раствора соляной кислоты (20%) означает, что в 100 мл раствора содержится 20 г соляной кислоты. Таким образом, в 200 г раствора содержится (20/100) * 200 = 40 г соляной кислоты.
Масса карбоната натрия: 90 г.

Шаг 2: Найти количество веществ указанных в химическом уравнении для реакции. Для этого нужно использовать молярные массы веществ.

Молярная масса соляной кислоты (HCl) = 36.461 г/моль
Молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) = 105.988 г/моль

Найдем количество веществ соляной кислоты и карбоната натрия:
Моль соляной кислоты = масса / молярная масса = 40 / 36.461 ≈ 1.094 моль
Моль карбоната натрия = масса / молярная масса = 90 / 105.988 ≈ 0.849 моль

Шаг 3: Определить соотношение между веществами для реакции.

Из уравнения реакции видно, что для образования 2 молекул углекислого газа требуется 1 моль карбоната натрия. Таким образом, в нашем случае количество углекислого газа будет равно половине количества вещества карбоната натрия.

Количество молей углекислого газа = (0.849 моль) / 2 = 0.4245 моль

Шаг 4: Найти массу углекислого газа, используя его молярную массу.

Молярная масса углекислого газа (CO2) = 44.01 г/моль

Масса углекислого газа = количество молей * молярная масса = 0.4245 * 44.01 ≈ 18.70 г

Ответ: При взаимодействии 200 г 20%-го раствора соляной кислоты с карбонатом натрия массой 90 г, образуется примерно 18.70 г углекислого газа.