Номер 6, страница 124 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. На сколько увеличится масса сосуда, если находящийся в нем гидроксид натрия поглотит углекислый газ, объемом которого $11,2 \text{ дм}^3$ (н. у.)?

Дано:

Объем углекислого газа, $V(CO_2) = 11,2$ дм³ (н. у.)

Молярный объем газа при н.у., $V_m = 22,4$ дм³/моль

Перевод в СИ:

$V(CO_2) = 11,2 \text{ дм}^3 = 11,2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,0112 \text{ м}^3$

$V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 22,4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль} = 0,0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

Увеличение массы сосуда, $\Delta m$ - ?

Решение:

Масса сосуда увеличится на массу вещества, которое было добавлено в него извне. В данном случае гидроксид натрия, находящийся в сосуде, поглощает углекислый газ. Следовательно, увеличение массы сосуда будет равно массе поглощенного углекислого газа.

Реакция взаимодействия гидроксида натрия (щелочь) с углекислым газом (кислотный оксид) приводит к образованию соли (карбоната натрия) и воды:

$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

Для решения задачи необходимо найти массу углекислого газа ($CO_2$) объемом 11,2 дм³. Предполагается, что гидроксида натрия в сосуде находится в избытке, то есть его достаточно для полного поглощения всего объема углекислого газа.

1. Найдем количество вещества (число молей) углекислого газа, зная его объем при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа составляет $V_m = 22,4$ дм³/моль.

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m}$

$n(CO_2) = \frac{11,2 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,5 \text{ моль}$

2. Рассчитаем молярную массу углекислого газа ($CO_2$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы Д.И. Менделеева: $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

$M(CO_2) = Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$

3. Теперь найдем массу углекислого газа, зная его количество вещества и молярную массу. Эта масса и будет равна увеличению массы сосуда ($\Delta m$).

$m = n \cdot M$

$\Delta m = m(CO_2) = n(CO_2) \cdot M(CO_2) = 0,5 \text{ моль} \cdot 44 \text{ г/моль} = 22 \text{ г}$

Ответ: масса сосуда увеличится на 22 г.