Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Карбонат натрия

Характеристики и физические свойства 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.

Хорошо растворяется в воде создавая сильнощелочную среду.

Карбонат натрия. Внешний вид

Рис. 1. Карбонат натрия. Внешний вид.

Основные характеристики карбоната натрия приведены в таблице ниже:

Молекулярная формула

Na2CO3

Молярная масса, г/моль

106

Плотность, г/см3

2,53

Температура плавления, oС

852

Температура разложения, oС

1600

Растворимость в воде (25oС), г/100 мл

21,8

Получение карбоната натрия

В промышленных масштабах карбонат натрия получают по следующей схеме: через насыщенный раствор хлорида натрия пропускают смесь газов, состоящую из аммиака и оксида углерода (IV), в результате чего этого образуется малорастворимый гидрокарбонат натрия, который затем нагревают до температуры 140 – 160oC:

NaCl + H2O + NH3 + CO2 =NaHCO3↓ + NH4Cl;

NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑ + H2O.

В лабораторной же практике, наиболее распространенным является реакция взаимодействия карбоната кальция с сульфидом натрия, протекающая при нагревании (1200oС):

Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS.

Химические свойства карбоната натрия

Карбонат натрия – это средняя соль, образованная слабой кислотой – угольной (H2CO3) и сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH). В водном растворе она гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону. Наличие анионов OH свидетельствует о щелочном характере среды.

Na2CO3 ↔ 2Na+ + CO32- ;

2Na+ + CO32- + H2O ↔ HCO3 + 2Na+ + OH;

Na2CO3 + H2O ↔NaHCO3 + NaOH.

Нагревание до температуры свыше 1000oС приводит к разложению этой соли:

Na2CO3 = Na2O + CO2↑.

Как и любая другая соль, карбонат натрия способен взаимодействовать с кислотами (1), неметаллами (2) и их оксидами (3):

Na2CO3 + 2HCldilute = 2NaCl + CO2↑ + H2O (t = 30 – 40oC);

Na2CO3 + 2HFdilute = 2NaF + CO2↑ + H2O;

3Na2CO3 + 2H3PO4 (dilute) = 2Na3PO4 + 3CO2↑ + 3H2O. [1]

Na2CO3 + 3Cl2 = 5NaCl + NaClO3 + 3CO2↑;

Na2CO3 + 3Br2 = 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2↑;

Na2CO3 + 3I2 = 5NaI + NaIO3 + 3CO2↑. [2]

Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2↑. [3]

Применение карбоната натрия

Карбонат натрия используется при производстве стекла, предметов бытовой химии (стиральный порошок), эмалей, мыла, а также в пищевой промышленности (добавка Е500 – разрыхлитель, который препятствует комкованию и слеживанию продуктов).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Рассчитайте массовую долю натрия в карбонате натрия (Na2CO3).
Решение Массовая доля элемента в соединении рассчитывается по следующей формуле:

ω= n × Ar(Э) / Mr × 100%.

Молекулярная масса карбоната натрия равна 106. Значит, массовая доля натрия в нем будет равна:

ω (Na) = n × Ar(Na) / Mr (Na2CO3) × 100%;

ω (Na) = 1 × 23 / 106 × 100% = 21,70%.

Ответ Массовая доля натрия равна 21,70%
ПРИМЕР 2
Задание Какой объем диоксида углерода выделится в ходе реакции разложения гидрокарбоната натрия, если в неё вступило 10 г соли?
Решение Запишем уравнение реакции разложения гидрокарбоната натрия:

NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑ + H2O.

Рассчитаем количество гидрокарбоната натрия, вступившего в реакцию (молярная масса равна 84 г/моль):

n = m / M;

n (NaHCO3) = m (NaHCO3) / M (NaHCO3);

n (NaHCO3) = 10 / 84 = 0,12моль.

Согласно уравнению, n(NaHCO3):n(CO2) = 1:1, значит,

n(CO2) = n(NaHCO3) = 0,12 моль.

Тогда, объем выделяющегося диоксида углерода будет равен:

V = n × Vm;

V (CO2) = n (CO2) × Vm;

V (CO2) = 0,12 × 22,4 = 2,688 л.

Ответ Объем диоксида углерода равен 2,688 л
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.