Номер 4, страница 46 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

4. Гидроксид натрия массой 46 г нейтрализовали соляной кислотой. Рассчитайте массы каждого из продуктов данной реакции.

Дано:

Масса гидроксида натрия: $m(NaOH) = 46 \text{ г}$

Найти:

Массу хлорида натрия $m(NaCl)$ - ?

Массу воды $m(H_2O)$ - ?

Решение:

1. Первым шагом составим уравнение химической реакции нейтрализации гидроксида натрия соляной кислотой. Это реакция обмена между основанием и кислотой, в результате которой образуются соль и вода.

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

Уравнение сбалансировано, все стехиометрические коэффициенты равны 1. Продуктами реакции являются хлорид натрия ($NaCl$) и вода ($H_2O$).

2. Рассчитаем молярные массы веществ, которые нам понадобятся для решения задачи: гидроксида натрия ($NaOH$), хлорида натрия ($NaCl$) и воды ($H_2O$). Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов Д.И. Менделеева.

Относительные атомные массы: $Ar(Na) = 23$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$, $Ar(Cl) = 35.5$.

Молярная масса гидроксида натрия:

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

Молярная масса хлорида натрия:

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

Молярная масса воды:

$M(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

3. Вычислим количество вещества (число молей) гидроксида натрия массой 46 г по формуле: $n = \frac{m}{M}$.

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{46 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 1.15 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, 1 моль $NaOH$ реагирует с 1 моль $HCl$, образуя 1 моль $NaCl$ и 1 моль $H_2O$. Соотношение количеств веществ реагентов и продуктов равно соотношению их стехиометрических коэффициентов:

$n(NaOH) : n(NaCl) : n(H_2O) = 1 : 1 : 1$

Следовательно, количество вещества образовавшихся продуктов будет равно количеству вещества вступившего в реакцию гидроксида натрия:

$n(NaCl) = n(NaOH) = 1.15 \text{ моль}$

$n(H_2O) = n(NaOH) = 1.15 \text{ моль}$

5. Теперь, зная количество вещества каждого продукта, мы можем рассчитать их массы по формуле: $m = n \cdot M$.

Масса образовавшегося хлорида натрия:

$m(NaCl) = n(NaCl) \cdot M(NaCl) = 1.15 \text{ моль} \cdot 58.5 \text{ г/моль} = 67.275 \text{ г}$

Масса образовавшейся воды:

$m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 1.15 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 20.7 \text{ г}$

Ответ: в результате реакции образуется 67.275 г хлорида натрия и 20.7 г воды.