Газ, твёрдый остаток и раствор
Газ в щёлочи
Кислотный газ, поглощённый щёлочью, даёт среднюю или кислую соль — в зависимости от соотношения:
| \(n(\ce{CO2}) : n(\ce{NaOH})\) | Продукт |
|---|---|
| < 1 : 2 | \(\ce{Na2CO3}\) + избыток NaOH |
| 1 : 2 | \(\ce{Na2CO3}\) |
| между 1 : 2 и 1 : 1 | \(\ce{Na2CO3}\) + \(\ce{NaHCO3}\) |
| ≥ 1 : 1 | \(\ce{NaHCO3}\) |
Так же: \(\ce{SO2}\) → \(\ce{Na2SO3}\) / \(\ce{NaHSO3}\); \(\ce{H2S}\) → \(\ce{Na2S}\) / NaHS; \(\ce{P4O10}\) и \(\ce{H3PO4}\) — три ступени.
scienceГаз и щёлочь
- \(\ce{2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O}\).
- \(\ce{Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2NaHCO3}\).
- \(\ce{NaOH + SO2 -> NaHSO3}\) (избыток \(\ce{SO2}\)).
boltБаланс натрия и углерода
Не нужно «проигрывать» реакции по очереди: пусть в растворе \(a\) моль \(\ce{Na2CO3}\) и \(b\) моль \(\ce{NaHCO3}\). Натрий: \(2a + b = n(\ce{NaOH})\); углерод: \(a + b = n(\ce{CO2})\). Два уравнения — ответ.
Твёрдый остаток
При прокаливании уходят газы и вода, остаётся твёрдый продукт. Потеря массы — масса ушедших газов; по ней находят количество разложившегося вещества.
| Вещество | Остаток | Потеря на моль исходного |
|---|---|---|
| \(\ce{NaHCO3}\) (2 моль) | \(\ce{Na2CO3}\) | 62,0 г (\(\ce{CO2}\) + \(\ce{H2O}\)) |
| \(\ce{CaCO3}\) | CaO | 44,0 г |
| \(\ce{Cu(OH)2}\) | CuO | 18,0 г |
| \(\ce{CuSO4*5H2O}\) | \(\ce{CuSO4}\) | 90,1 г |
| \(\ce{2KNO3}\) | \(\ce{2KNO2}\) | 32,0 г (\(\ce{O2}\)) |
Если в смеси разлагается только один компонент, потеря массы сразу даёт его количество.
edit_noteСода и питьевая сода
Смесь \(\ce{NaHCO3}\) и \(\ce{Na2CO3}\) массой 19,00 г потеряла при прокаливании 3,10 г. Разложилось \(2\cdot3{,}10/62{,}02 = 0{,}100\) моль \(\ce{NaHCO3}\) (8,40 г, 44,2 %).
Состав конечного раствора
Масса конечного раствора:
Массовые доли растворённых веществ считают от этой массы.
edit_noteКарбонат в соляной кислоте
К 100 г 7,3 %-й соляной кислоты (0,200 моль HCl) добавили 10,6 г \(\ce{Na2CO3}\) (0,100 моль). Выделилось 0,100 моль \(\ce{CO2}\) (4,40 г). Масса раствора \(100 + 10{,}6 - 4{,}4 = 106{,}2\) г; в нём 0,200 моль NaCl (11,69 г) — 11,0 %.
boltЧто осталось в растворе?
После реакции перечислите все ионы: продукты, избыток реагента, ионы-«зрители». Частая ошибка — забыть избыток кислоты или щёлочи либо посчитать массу раствора без учёта ушедшего газа.
push_pinГлавное
Главное правило — баланс по элементу через все фазы: сколько углерода ушло в газ, столько пришло в раствор; сколько натрия было в щёлочи, столько в солях. \(\ce{CO2}\) (или \(\ce{SO2}\), \(\ce{H2S}\)) + NaOH: отношение \(n(\text{газ})/n(\ce{NaOH})\) ≤ 0,5 — средняя соль (+ избыток щёлочи); от 0,5 до 1 — смесь средней и кислой; ≥ 1 — кислая. Термическое разложение: \(\ce{2NaHCO3 -> Na2CO3 + CO2 + H2O}\) (потеря 62 г на 2 моль), карбонаты, гидроксиды, кристаллогидраты. Раствор после реакции: учесть все ионы, оставшиеся в растворе, и массу раствора (\(m_\text{р-ра} = m_\text{исх} + m_\text{добавл} - m_\text{газа} - m_\text{осадка}\)).
Закрепите теорию: 9 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.