Унаслідок пропускання вуглекислого газу крізь розчин барій гідро- ксиду масою 285 г з масовою часткою розчиненої речовини 12 % до-

були 37,43 г барій карбонату. Обчисліть відносний вихід цієї солі.​

 Химические свойства.
Ионы Н+ в растворе определяют кислую среду.
Растворы кислот изменяют окраску индикаторов:
Лакмус: фиолетовый ® красный,
Метилоранж : оранжевый ® розовый.
Разбавленные кислоты реагируют с металлами, стоящими слева от водорода в ряду напряжения металлов с образованием соли и водорода, например, при взаимодействии серной кислоты с цинком образуются сульфат цинка и водород:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Растворы кислот взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли и воды, например, при взаимодействии серной кислоты с оксидом меди (II) образуются сульфат меди (II) и вода:
H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O

Все кислоты взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды, например: при взаимодействии серной кислоты с гидроксидом натрия образуются сульфат натрия и вода:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + 2H2O
2OH- + 2H+ = 2H2O.
Гидроксид меди (II) растворяется в серной кислоте с образованием сульфата меди (II) и воды:
Cu(OH)2 + H2SO4 = Cu SO4 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + SO42- = Cu2+ + SO42- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2О.
Реакция между кислотой и основанием называется реакцией нейтрализации.

Кислоты вступают во взаимодействие с растворами солей, если выполняется одно из условий протекания реакции ионного обмена до конца ( выпадает осадок или выделяется газ) , например: при взаимодействии серной кислоты с раствором силиката натрия образуется осадок кремниевой кислоты.
H2SO4 + Na2SiO3 = H2SiO3 + Na2SO4
Реакция протекает за счёт связывания катионов водорода с силикат-ионами.
При взаимодействии соляной кислоты с раствором карбоната натрия выделяется углекислый газ и образуется вода:
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2 + H2O
Реакция протекает за счёт связывания катионов водорода и карбонат-ионов.

Пусть масса СО2 = х г, Масса N2 = у г.

Массовые доли их равны.

х/(х+у) = у/(х+у)

х=у  - первое уравнение.

 

n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = x/44

n(N2) = y/28

 

V(CO2) = n(CO2)*Vm = x/44 *22,4

V(N2) = y/28 *22,4

 

Общий объем этой смеси равен 4,032. Составляем второе уравнение:

x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032

 

Получили систему:

х=у

x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032

 

Решаем ее. Согласно первому уравнению вместо у можно просто ставить х.

x/44 *22,4 + х/28 *22,4 = 4,032

x/44 + х/28 = 4,032/22,4

x/44 + х/28 =0,18

28х + 44х = 0,18*44*28

72х = 221,76

х = 3,08

 

m(CO2) = 3,08 г, n(CO2) = 3,08/44 = 0,07 моль, V(CO2) = 0,07*22,4 = 1,568 л, фи(СО2) = 1,568/4,032 = 0,39

 

m(N2) = 3,08 г, n(N2) = 3,08/28 = 0,11 моль, V(N2) = 0,11*22,4 = 2,464 л, фи(N2) = 2,464/4,032 = 0,61.

 

(Проверка: V(CO2)+V(N2) = 1,568 + 2,464 = 4,032. Решение верное)

 

Вторая часть.

Возможные реакции СО2 с гидроксидом натрия:

CO2 + NaOH = NAHCO3

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

 

m(NaOH) = m(p-paNaOH)*W(NaOH) = 20*0,28 = 5,6 г

n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 5,6/40 = 0,14 моль

 

V(CO2) = V(смеси)* фи(СО2) = 2*0,39 = 0,78 л

n(CO2) = V(CO2)/Vm = 0,78/22,4 = 0,035 моль.

 

n(NaOH):n(CO2) = 0,14:0,035 = 4:1  (поделили обе цифры соотношения на меньший член, т.е. на 0,035).

 

Имеем избыток гидроксида натрия. Значит будет проходить вторая реакция

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

Продукт реакции - карбонат натрия Na2CO3.

Объяснение: