Для получения хлороводорода (HCl) из поваренной соли (NaCl) можно использовать реакцию между натрий хлоридом и концентрированной серной кислотой (H₂SO₄). Уравнение этой реакции выглядит следующим образом:
[ \text{NaCl} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{NaHSO}_4 + \text{HCl} ]
На первом этапе образуется натрий гидросульфат (NaHSO₄) и хлороводород (HCl). Если реакция продолжится с добавлением еще одной порции NaCl, то получится:
[ \text{NaHSO}_4 + \text{NaCl} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{HCl} ]
Таким образом, полное уравнение реакции можно записать как:
[ 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2 \text{HCl} ]
Теперь давайте рассчитаем, какой объем HCl можно получить из 11,7 г NaCl.
Находим количество вещества NaCl:
Молярная масса NaCl:
- Na (натрий) = 23 г/моль
- Cl (хлор) = 35,5 г/моль
Молярная масса NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль.
Количество NaCl в 11,7 г:
[
n(\text{NaCl}) = \frac{m}{M} = \frac{11,7 \, \text{г}}{58,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,2 \, \text{моль}.
]
Находим количество HCl:
Из уравнения реакции видно, что 2 моль NaCl дают 2 моль HCl. То есть, 1 моль NaCl дает 1 моль HCl. Следовательно, 0,2 моль NaCl даст 0,2 моль HCl.
Находим объем HCl при нормальных условиях (н.у.):
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Объем HCl:
[
V(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \times V_m = 0,2 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4,48 \, \text{л}.
]
Таким образом, из 11,7 г поваренной соли можно получить примерно 4,48 литра хлороводорода (HCl) при нормальных условиях.