Чтобы определить массу соли, образующейся при реакции, нам сначала нужно знать уравнение химической реакции между гидроксидом натрия (NaOH) и сернистым газом (SO2).
Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
NaOH + SO2 -> Na2SO3 + H2O
Исходя из уравнения реакции, мы видим, что одна молекула гидроксида натрия (NaOH) реагирует с одной молекулой сернистого газа (SO2) и образует одну молекулу соли сернистого натрия (Na2SO3) и одну молекулу воды (H2O).
Теперь нам нужно перевести объем газа в количество веществ, а затем в массу.
1. Найдем количество веществ сернистого газа (SO2) в заданном объеме 3 л. Для этого воспользуемся идеальным газовым законом.
PV = nRT
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество веществ газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах (K).
Задача не предоставляет нам информацию о давлении и температуре, поэтому мы можем считать, что условия задачи являются стандартными условиями, где P = 1 атмосфера и T = 273 К.
Подставим значения в уравнение:
(1 атмосфера) * (3 л) = n * (0.0821 л * атм / (моль * К)) * (273 К)
Решим уравнение для n:
n = (1 атмосфера * 3 л) / (0.0821 л * атм / (моль * К) * 273 К)
n = 0.108 моль (округлим до трех знаков после запятой)
Итак, у нас есть 0.108 моль сернистого газа (SO2).
2. Теперь, зная количество веществ сернистого газа (SO2), мы можем рассчитать количество веществ соли сернистого натрия (Na2SO3), которая образуется в результате реакции.
Запишем коэффициенты перед соответствующими молекулами в уравнении реакции:
1:1:1:1
Так как коэффициент перед сернистым газом (SO2) равен 1, то и количество веществ соли сернистого натрия (Na2SO3) также будет равно 0.108 моль.
3. На последнем шаге, чтобы найти массу соли сернистого натрия (Na2SO3), мы должны использовать молярную массу соли, которая равна сумме атомных масс всех элементов, образующих молекулу соли.
Молярная масса Na2SO3 = (2 * атомная масса Na) + (1 * атомная масса S) + (3 * атомная масса O)
Атомная масса Na = 22.99 г/моль
Атомная масса S = 32.07 г/моль
Атомная масса O = 16.00 г/моль
Подставим значения в уравнение:
Молярная масса Na2SO3 = (2 * 22.99) + 32.07 + (3 * 16.00) = 106.06 г/моль
Теперь можно рассчитать массу соли сернистого натрия (Na2SO3), умножив количество веществ (0.108 моль) на молярную массу (106.06 г/моль):
Масса Na2SO3 = 0.108 моль * 106.06 г/моль ≈ 11.46 г
Итак, масса соли сернистого натрия (Na2SO3), образующейся при пропускании через раствор гидроксида натрия сернистого газа объемом 3 л, составит примерно 11.46 г.
Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
NaOH + SO2 -> Na2SO3 + H2O
Исходя из уравнения реакции, мы видим, что одна молекула гидроксида натрия (NaOH) реагирует с одной молекулой сернистого газа (SO2) и образует одну молекулу соли сернистого натрия (Na2SO3) и одну молекулу воды (H2O).
Теперь нам нужно перевести объем газа в количество веществ, а затем в массу.
1. Найдем количество веществ сернистого газа (SO2) в заданном объеме 3 л. Для этого воспользуемся идеальным газовым законом.
PV = nRT
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество веществ газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах (K).
Задача не предоставляет нам информацию о давлении и температуре, поэтому мы можем считать, что условия задачи являются стандартными условиями, где P = 1 атмосфера и T = 273 К.
Подставим значения в уравнение:
(1 атмосфера) * (3 л) = n * (0.0821 л * атм / (моль * К)) * (273 К)
Решим уравнение для n:
n = (1 атмосфера * 3 л) / (0.0821 л * атм / (моль * К) * 273 К)
n = 0.108 моль (округлим до трех знаков после запятой)
Итак, у нас есть 0.108 моль сернистого газа (SO2).
2. Теперь, зная количество веществ сернистого газа (SO2), мы можем рассчитать количество веществ соли сернистого натрия (Na2SO3), которая образуется в результате реакции.
Запишем коэффициенты перед соответствующими молекулами в уравнении реакции:
1:1:1:1
Так как коэффициент перед сернистым газом (SO2) равен 1, то и количество веществ соли сернистого натрия (Na2SO3) также будет равно 0.108 моль.
3. На последнем шаге, чтобы найти массу соли сернистого натрия (Na2SO3), мы должны использовать молярную массу соли, которая равна сумме атомных масс всех элементов, образующих молекулу соли.
Молярная масса Na2SO3 = (2 * атомная масса Na) + (1 * атомная масса S) + (3 * атомная масса O)
Атомная масса Na = 22.99 г/моль
Атомная масса S = 32.07 г/моль
Атомная масса O = 16.00 г/моль
Подставим значения в уравнение:
Молярная масса Na2SO3 = (2 * 22.99) + 32.07 + (3 * 16.00) = 106.06 г/моль
Теперь можно рассчитать массу соли сернистого натрия (Na2SO3), умножив количество веществ (0.108 моль) на молярную массу (106.06 г/моль):
Масса Na2SO3 = 0.108 моль * 106.06 г/моль ≈ 11.46 г
Итак, масса соли сернистого натрия (Na2SO3), образующейся при пропускании через раствор гидроксида натрия сернистого газа объемом 3 л, составит примерно 11.46 г.