Какой объём газа выделится при взаимодействии 500 г карбоната натрия с фосфорной кислотой?

Дано:

m (Na₂CO₃) = 500 г.

Найти: V выделившегося газа.

Решение:

1. Составим уравнение реакции: Na₂CO₃ + H₃PO₄ = Na₃PO₄ + H₂CO₃ (угольная к-та). H₂CO₃ - не устойчива и всегда в реакциях распадается на углекислый газ и воду (CO₂ + H₂O).

Т.е. в результате получаем, уравняв: 3Na₂CO₃ + 2H₃PO₄ = 2Na₃PO₄ + 3CO₂ + 3H₂O, где CO₂ - газ, V которого необходимо найти.

2. m (Na₂CO₃) = 500 г. Найдем n (количество в-ва) по формуле n = m/M, где m - масса в-ва, а M - молярная масса.

* M (молярная масса) = Mr (молекулярная относительная масса), а Mr высчитывается с использованием таблицы Менделеева:

Mr (Na₂CO₃) = 2*Na + C + 3*O = 2*23 + 12 + 3 * 16 = 106 (без единиц измерения).

M (молярная масса) = Mr (молекулярная относительная масса) = 106 г/моль.

Вернемся к формуле: n = m/M, подставим: n = 500г / 106 г/моль = 4,72 моль (Na₂CO₃).

3. Поработаем с уравнением: 3Na₂CO₃ + 2H₃PO₄ = 2Na₃PO₄ + 3CO₂ + 3H₂O

n (Na₂CO₃) = 4,72 моль

n (CO3) - X моль.

Далее смотрим на коэффициенты (большие числа перед формулами, например, 2H₃PO₄ коэффициент - 2, а в 3Na₂CO₃ - это 3).

Перед Na₂CO₃ - стоит коэффициент 3, тоже перед СО₂ - коэффициет 3.

Коэффициенты одинаковые, т.е. и количество одинаковое: n (Na₂CO₃) = n (CO₂) = 4,72 моль. (если бы коэффициенты были бы разные, нужно было бы составлять пропорцию);

4. Найдем V (CO₂) из формулы: n (количество) = V/Vm, где V - объем вещества, а Vm - молярный объем.

Выразим V:    V = n * Vm.

Важно! Vm всегда равен 22,4 л/моль, это просто нужно запомнить.

Подставим числа: V (СO₂) = n * Vm = 4,72 моль * 22,4 л/моль = 105, 72 л.

Ответ: V выделившегося газа (СO₂) = 105, 72 л.