Номер 8, страница 31 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

8. Чему равна масса соли, полученной при взаимодействии раствора, содержащего 10 г гидроксида натрия, с раствором, в котором содержится 10 г хлороводорода?

Дано:

$m(NaOH) = 10 \text{ г}$

$m(HCl) = 10 \text{ г}$

Найти:

$m(\text{соли}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия гидроксида натрия $(NaOH)$ с хлороводородом $(HCl)$. Это реакция нейтрализации, в результате которой образуются соль (хлорид натрия, $NaCl$) и вода $(H_2O)$:

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

Из уравнения видно, что реагенты вступают в реакцию в мольном соотношении 1:1.

2. Для проведения расчетов нам понадобятся молярные массы реагентов и продукта. Рассчитаем их, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы:

$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

$M(HCl) = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$

$M(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (в молях) для каждого из исходных веществ по формуле $n = m/M$:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{10 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{10 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.274 \text{ моль}$

4. Определим, какое из веществ находится в недостатке (является лимитирующим реагентом). Для этого сравним полученные количества веществ. Поскольку они реагируют в соотношении 1:1, то вещество с меньшим количеством моль прореагирует полностью и будет лимитировать реакцию.

Сравниваем: $0.25 \text{ моль } (NaOH) < 0.274 \text{ моль } (HCl)$.

Следовательно, гидроксид натрия $(NaOH)$ находится в недостатке и прореагирует полностью. Хлороводород $(HCl)$ взят в избытке. Дальнейшие расчеты массы продукта необходимо вести по лимитирующему реагенту, то есть по $NaOH$.

5. По уравнению реакции, из 1 моль $NaOH$ образуется 1 моль соли $NaCl$. Следовательно, количество вещества образовавшейся соли будет равно количеству вещества $NaOH$, вступившего в реакцию:

$n(NaCl) = n(NaOH) = 0.25 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу полученной соли (хлорида натрия) по формуле $m = n \cdot M$:

$m(NaCl) = n(NaCl) \cdot M(NaCl) = 0.25 \text{ моль} \cdot 58.5 \text{ г/моль} = 14.625 \text{ г}$

Ответ: масса полученной соли равна 14.625 г.