Дано:m(NaOH) = 100 г
Найти : m(Na₂CO₃)
Решение.
1 с п о с о б.
Реакция едкого натра с сильной (например, соляной) кислотой:
NaOH + HCl = NaCl + H₂O
Реакция нейтрализации сильной кислоты едким натром сводится к реакции: Н⁺ + ОН⁻ = Н₂О
Едкий натр - сильное основание, диссоциирует полностью, и его эквивалент в реакции нейтрализации равен молярной массе.
М(NaOH) = 23+16+1 = 40 (г/моль)
Э(NaOH) = 40 (г/моль)
n = m(NaOH)/Э(NaOH) = 100/40 = 2,5
Т.е. в 100 г едкого натра содержится 2,5 эквивалента.
При нейтрализации кислоты раствором соды (карбонатом натрия) реакция протекает с образованием слабой и неустойчивой угольной кислоты, которая разлагается на углекислый газ и воду.
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂CO₃ = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
Здесь на 1 моль соды приходится 2 моля кислоты, т.е. в 1 моле соды содержится 2 эквивалента
М(Na₂CO₃) = 23*2 + 12 + 16*3 = 106(г/моль)
А надо нейтрализовать такое количество кислоты, которое нейтрализуется 2,5 эквивалентами едкого натра.
Составим и решим пропорцию:
2 Э Na₂CO₃ ----- 106 г (Na₂CO₃)
2,5 Э (Na₂CO₃) ----- m(Na₂CO₃)
m(Na₂CO₃) = 106*2,5/2 = 132,5 (г)
Ответ:132,5 г
2 с п о с о б.
Реакция едкого натра с сильной (например, соляной) кислотой:
NaOH + HCl = NaCl + H₂O
На 1 моль щелочи приходится 1 моль кислоты. n(NaOH) = n(HCl)
М(NaOH) = 23+16+1 = 40 (г/моль)
n = m(NaOH)/М(NaOH) = 100/40 = 2,5 (моля)
М(HCl) = 1+ 35,5 = 36,5 (г/моль)
m(HCl) = n(HCl)*M(HCl) = 2,5*36,5 = 91,25 (г)
Нейтрализация кислоты раствором соды (карбонатом натрия)
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂CO₃ = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
Здесь на 1 моль соды приходится 2 моля кислоты n(Na₂CO₂) = 2n(HCl)
М(Na₂CO₃) = 23*2 + 12 + 16*3 = 106(г/моль)
Составим и решим прополцию
106 г Na₂CO₃ ------- 2*36,5 г HCl
m(Na₂CO₃) ---------- 91,25 г HCl
m(Na₂CO₃) = 106*91,25/73 = 132,5 (г)
Ответ: 132,5 г
Примечание:в задании не сказано, какая именно сода(едкий натр - тоже сода - каустическая!)
Возможна нейтрализация кислот бикарбонатом натрия:
NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂CO₃ = NaCl + CO₂↑ + H₂O
Эквивалент гидрокарбоната равен молекулярной массе,
М(NaHCO₃) = 23+1+12 + 16*3 = 84 (г/моль)
m(NaHCO₃) = n*Э(NaHCO₃) = 2,5 * 84 = 210 (г)