Помогите пожалуйста! На весах уравновешены 2 сосуда с соляной кислотой. В первый сосуд добавили 4 г цинка. Какую массу карбоната натрия нужно добавить во второй сосуд, чтобы весы остались в равновесии?

Химия 11 класс Реакции обмена и стехиометрия соляная кислота цинк карбонат натрия уравновешенные сосуды химическая реакция масса карбоната натрия Новый

Для того чтобы решить эту задачу, необходимо понять, какие реакции происходят в каждом сосуде и как они влияют на массу. Рассмотрим каждый шаг подробно.

Шаг 1: Реакция с цинком

В первом сосуде, куда добавили 4 г цинка, происходит реакция между цинком и соляной кислотой (HCl). Реакция выглядит следующим образом:

• Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

В результате реакции образуется хлорид цинка (ZnCl2) и водород (H2). Важно отметить, что масса системы остается постоянной, так как образующийся водород уходит в газообразном состоянии.

Шаг 2: Определение количества вещества цинка

Теперь найдем количество вещества (моль) цинка:

• Молярная масса цинка (Zn) = 65,4 г/моль.
• Количество вещества (n) = масса / молярная масса = 4 г / 65,4 г/моль ≈ 0,061 моль.

Шаг 3: Реакция с карбонатом натрия

Во втором сосуде нужно добавить карбонат натрия (Na2CO3), чтобы уравновесить массу. Реакция между карбонатом натрия и соляной кислотой будет следующей:

• Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑

В результате этой реакции также выделяется углекислый газ (CO2), который уходит в газообразном состоянии.

Шаг 4: Определение количества вещества карбоната натрия

Чтобы уравновесить количество вещества, нам нужно, чтобы количество молей HCl, реагирующих с карбонатом натрия, было равно количеству молей HCl, реагирующих с цинком. На одну моль цинка требуется 2 моля HCl, следовательно:

• Для 0,061 моль цинка требуется 0,061 * 2 = 0,122 моль HCl.

Каждая моль Na2CO3 реагирует с 2 молями HCl, значит, для реакции с 0,122 моль HCl потребуется:

• n(Na2CO3) = 0,122 моль / 2 = 0,061 моль.

Шаг 5: Определение массы карбоната натрия

Теперь найдем массу карбоната натрия, необходимую для реакции. Молярная масса Na2CO3 составляет:

• Na (23 г/моль) * 2 + C (12 г/моль) + O (16 г/моль) * 3 = 46 + 12 + 48 = 106 г/моль.

Теперь можем рассчитать массу Na2CO3:

• Масса = количество вещества * молярная масса = 0,061 моль * 106 г/моль ≈ 6,466 г.

Ответ

Таким образом, для того чтобы весы остались в равновесии, во второй сосуд нужно добавить примерно 6,47 г карбоната натрия.