Какова массовая доля гидрокарбоната натрия в реакции, если при его нагревании выделилось 2.24 литра углекислого газа?

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия массовая доля гидрокарбонат натрия реакция нагревание углекислый газ химия 9 класс Новый

Чтобы определить массовую долю гидрокарбоната натрия (NaHCO3) в реакции, начнем с уравнения реакции его разложения:

1. Записываем уравнение реакции:

Когда гидрокарбонат натрия нагревается, он разлагается на карбонат натрия, углекислый газ и воду:

2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

2. Находим количество вещества углекислого газа:

Для этого используем формулу:

n = V / Vm

где n - количество вещества (в молях), V - объем газа (в литрах), Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (приблизительно 22.4 л/моль).

Подставим известные данные:

• V = 2.24 л
• Vm = 22.4 л/моль

n(CO2) = 2.24 л / 22.4 л/моль = 0.1 моль

3. Находим количество вещества гидрокарбоната натрия:

Согласно уравнению реакции, на 1 моль углекислого газа выделяется 2 моль гидрокарбоната натрия:

n(NaHCO3) = 2 * n(CO2) = 2 * 0.1 моль = 0.2 моль

4. Находим массу гидрокарбоната натрия:

Для этого используем его молярную массу:

• Na (натрий) = 23 г/моль
• H (водород) = 1 г/моль
• C (углерод) = 12 г/моль
• O (кислород) = 16 г/моль (4 атома, т.е. 4 * 16 = 64 г/моль)

Молярная масса NaHCO3 = 23 + 1 + 12 + 3 * 16 = 84 г/моль

Теперь можем найти массу NaHCO3:

m(NaHCO3) = n(NaHCO3) * M(NaHCO3) = 0.2 моль * 84 г/моль = 16.8 г

5. Находим массу выделившегося углекислого газа:

Молярная масса CO2 = 12 + 2 * 16 = 44 г/моль

m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 0.1 моль * 44 г/моль = 4.4 г

6. Находим общую массу реагента:

Общая масса реагента (гидрокарбонат натрия) = масса NaHCO3 + масса CO2 + масса H2O.

Масса H2O (по уравнению реакции) = 0.1 моль * 18 г/моль = 1.8 г.

Общая масса = 16.8 г + 4.4 г + 1.8 г = 23 г.

7. Находим массовую долю гидрокарбоната натрия:

Массовая доля NaHCO3 = (масса NaHCO3 / общая масса) * 100% = (16.8 г / 23 г) * 100% ≈ 73.04%

Ответ: Массовая доля гидрокарбоната натрия в реакции составляет примерно 73.04%.