Молярная масса карбоната натрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Карбонат натрия (кальцинированная сода, стиральная сода) в обычных условиях представляет собой кристаллы белого цвета (рис. 1), которые плавятся без разложения и разлагаются при дальнейшем нагревании (температура плавления 851^oС).

Хорошо растворяется в воде (гидролизуется по катиону) создавая сильнощелочную среду.

Карбонат натрия. Внешний вид и его молярная масса

Рис. 1. Карбонат натрия. Внешний вид.

Брутто-формула карбоната натрия– Na₂CO₃. Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Mr(Na₂CO₃) = 2×Ar(Na) + Ar(C) + 3×Ar(O);

Mr(Na₂CO₃) = 2×23 + 12 + 3×16 = 46 + 12 + 48 = 106.

Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества. Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы M_r равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:

M = N_A × m (1 молекулы) = N_A × M_r × 1 а.е.м. = (N_A ×1 а.е.м.) × M_r = × M_r.

Это означает, что молярная масса карбоната натрия равна 106 г/моль.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Вычислите, массу и объём водорода (н.у.) получатся при растворении в соляной кислоте 3,27 г цинка?

Решение

Запишем уравнение реакции растворения цинка в соляной кислоте:

2HCl + Zn = ZnCl₂ + H₂.

Вычислим количество вещества цинка водородапо формуле:

n = m / M;

n(Zn)= m (Zn)/ M(Zn).

Для этого необходимо указать молярную массу цинка(значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(Zn) = Ar(Zn) = 65 г/моль.

Тогда, количество вещества цинка будет равно:

n(Zn)= 3,27/ 65 = 0,05 моль.

Согласно уравнению реакции n(Zn) :n(H₂) = 1 : 1, значит:

n(H₂) = n(Zn) = 0,05 моль.

Определим объем выделившегося водорода:

V = n × V_m;

V (H₂) = n (H₂) × V_m;

V (H₂) = 0,05× 22,4 = 1,12 л.

Рассчитаем массу водорода, но сначала найдем его молярную массу (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае):

M(H₂) = 2×Ar(H) = 2×1 = 2 г/моль.

Тогда масса водорода будет равна:

m = n × M;

m(H₂) = n (H₂) × M (H₂);

m(H₂) = 0,05 × 2 = 0,1 г.

Ответ

Масса водорода равна 0,1 г, объем – 1,12 л.

ПРИМЕР 2

Задание

Вычислите, массу и объём углекислого газа (н.у.), который выделятся при обработке 50 г карбоната кальция соляной кислотой?

Решение

Запишем уравнение реакции взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂.

Вычислим количество вещества карбоната кальция по формуле:

n = m / M;

n(CaCO₃)= m (CaCO₃)/ M(CaCO₃).

Для этого необходимо указать молярную массу карбоната кальция (значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(CaCO₃) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3×Ar(O) = 40 + 12 + 3×16 = 52 + 48 = 100 г/моль.

Тогда, количество вещества карбоната кальция будет равно:

n(CaCO₃)= 50/ 100 = 0,5 моль.

Согласно уравнению реакции n(CO₂) :n(CaCO₃) = 1 : 1, значит:

n(CO₂) = n(CaCO₃) = 0,5 моль.

Определим объем выделившегося углекислого газа:

V = n × V_m;

V (CO₂) = n (CO₂) × V_m;

V (CO₂) = 0,5× 22,4 = 11,2 л.

Рассчитаем массу углекислого газа, но сначала найдем его молярную массу (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае):

M(CO₂) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12 + 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль.

Тогда масса углекислого газа будет равна:

m = n × M;

m(CO₂) = n (CO₂) × M (CO₂);

m(CO₂) = 0,5 × 44 = 22 г.

Ответ

Масса углекислого газа равна 22 г, объем – 11,2 л.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать:

Молярная масса карбоната натрия

Молярная масса карбоната натрия

Примеры решения задач