Гидрокарбонат натрия плюс серная кислота уравнение

Гидрокарбонат натрия плюс серная кислота уравнение

К 125 г раствора серной кислоты добавили избыток гидрокарбоната натрия. Общий объём выделившегося газа составил 11,2 л (н. у.). Определите массовую долю серной кислоты в растворе.

1) Составим уравнение реакции:

2) Рассчитаем количество вещества углекислого газа, образовавшегося в результате реакции:

.

3) Определим количество, масса серной кислоты и её массовую долю в растворе:

Карбонат натрия: способы получения и химические свойства

Карбонат натрия Na₂CO₃ — соль щелочного металла натрия и угольной кислоты. Белое вещество, плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.

Относительная молекулярная масса Mr = 105,99; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,539; t_пл = 851º C;

Способ получения

1. Карбонат натрия можно получить путем взаимодействия оксида натрия и углекислого газа:

2. В результате взаимодействия концентрированного раствора гидроксида натрия и углекислого газа образуется карбонат натрия и вода:

3. При взаимодействии гидрокарбоната натрия и концентрированного раствора гидроксида натрия образуется карбонат натрия и вода:

Качественная реакция

Качественная реакция на карбонат натрия — взаимодействие его с раствором сильных кислот. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, образование которого можно проверить, если пропустить его через известковую воду, которая мутнеет из-за образования осадка:

1. При взаимодействии с хлороводородной кислотой, карбонат натрия образует хлорид натрия, углекислый газ и воду:

2. Взаимодействуя с серной кислотой, карбонат натрия образует углекислый газ и воду, а также сульфат натрия:

Химические свойства

1. Карбонат натрия может реагировать с простыми веществами :

1.1. Карбонат натрия при 900–1000º C реагирует с углеродом . При этом образуется натрий и угарный газ:

Na₂CO₃ + 2C(кокс) = Na + 3CO

1.2. С хлором концентрированный и горячий раствор карбоната натрия реагирует с образованием хлорида натрия, хлората натрия и углекислого газа:

2. Карбонат натрия вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Насыщенный карбонат натрия реагирует при 30–40º C с водой и углекислым газом, образуя осадок гидрокарбоната натрия:

2.2. Карбонат натрия может реагировать с насыщенным гидроксидом кальция с образованием гидроксида натрия и карбоната кальция:

2.3. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой карбонат натрия образует хлорид натрия, углекислый газ и воду:

2.4. Карбонат натрия реагирует с разбавленной плавиковой кислотой . Взаимодействие карбоната натрия с плавиковой кислотой приводит к образованию фторида натрия, воды и углекислого газа:

2.5. Концентрированный раствор карбоната натрия взаимодействует с оксидом серы . При этом образуются карбонат натрия и углекислый газ:

Как нейтрализовать кислоту содой

H₂SO₄ – вещество, способное растворяться в воде и выделять при этом большое количество тепла. Его 100-процентная концентрация при температуре больше +10 С затвердевает и становится кристаллической массой. Раствор используют в фармакологии и медицине, для диагностики желудочных заболеваний.

Но при всех её удивительных способностях, серная кислота способна нанести немалый урон или причинить ожог. Как распространённая сода способна помочь в нейтрализации?

О серной кислоте побольше

Данное вещество — это результат взаимодействия воды с серой. Два атома водорода и кислотный остаток составляют его формулу. Интересно, что способность растворяться в воде без нейтрализации давно используется в промышленности, когда нужно осушить газ.

Кислота забирает на себя воду, оставляя газ нетронутым (за исключением случаев, когда с ним реагирует). При соприкосновении с углеводами тоже происходит необычное – раствор их обугливает. Это объясняется химически: происходит реакция, где углевод отдаёт водород и кислород, а остаётся уголь.

Как кислота, раствор H₂SO₄ реагирует с метиловым оранжевым, перекрашивая его в красный. Она способна окислять практически все металлы, кроме:

Реакция нейтрализации

Сама реакция представляет собой взаимодействие основания и кислоты. Обязательным условием является образование воды и кислотной соли. Чем менее сильная кислота, тем больше воды выделяется.

Нейтрализацию часто используют в лабораториях, чтобы выяснить объём жидкости, нужный для реакции. То есть, если известна концентрация раствора, необходимо провести реакцию, постепенно добавляя второй компонент.

Предельное количество добавляемого компонента, при котором будет проходить реакция используют для проведения расчётов.

Действует такая формула: кислоту нейтрализуют щёлочью и наоборот. Ионное уравнение часто будет выглядеть подобным образом:

Каждая реакция нейтрализации может быть обратимой или необратимой в зависимости от компонентов – распадаются ли они при реакции. Необратимым считается взаимодействие сильных кислот и оснований, но остальные сочетания веществ будут распадаться.

Сода – слабая щёлочь, а это обуславливает обратимость реакции независимо от того, насколько концентрированной будет H₂SO₄. Когда же возникает необходимость нейтрализовать это агрессивное вещество?

Зачем необходимо нейтрализовать

Полезное вещество добавляют в лекарства, краски, удобрения, взрывчатку – и это ещё не весь список. Но, соприкасаясь с H₂SO₄, человек может получить ожоги, случайно выпить её или облить на себя. Также необходимость нейтрализовать возникает после проведения опыта с использованием данного компонента. Способов это сделать несколько:

1. С помощью металлов, таких как цинк, медь.
2. Оксидами металлов.
3. Щёлочь, гидроксид натрия и сода как наиболее яркий пример.
4. Гидроксидом аммиака.

Если на кожу попала кислота, её промывают под проточной водой и нейтрализуют опасное вещество, прикладывая повязку, промоченную 2% раствором соды. Необходимость использования вышеперечисленных веществ возникает не только при экстренных ситуациях: H₂SO₄ быстро испаряется, так что в воздухе оказывается 300 мг на 1м 2 . А потому отработанный материал оставлять крайне опасно.

Взаимодействие соды и серной кислоты

Сода – слабая щёлочь, которая используется для гашения лимонной кислоты, уксусной и серной, в том числе. NaHCO₃ вступает в гомогенную реакцию с ними, обмениваясь атомами. Вот как выглядит уравнение для концентрированной серной кислоты:

Происходит вот что: формируется кислотный остаток, выделяется углекислый газ и вода. Оксид водорода появляется из-за взаимодействия карбонат ионов соли и водорода. Оба вида ионов образуются в процессе диссоциации кислоты. Разбавленная H₂SO₄ требует меньшего количества соды:

Что образуется при взаимодействии

Кислотный остаток уже не так опасен, как исходный компонент. Интересно, что именно реакции с выделением углекислого газа сода обязана добавлением её в хлеб – углекислый газ, выделяющийся из-за взаимодействия с молочной кислотой, поднимает тесто и делает в нём пузырьки.

Примерно также происходит реакция нейтрализации: основание вступает в реакцию с H₂SO₄ и выделяется углекислый газ. Поэтому, чтобы этот химический опыт не превратился в плачевный жизненный, следует проводить его в проветриваемом помещении.

К вопросу о том, сколько соды необходимо для нейтрализации H₂SO₄. Если взять 1 часть кислоты, пригодится 1 часть щёлочи для реакции с ней, то есть соотношение будет 1:1. Но концентрированная кислота требует больше соды, здесь соотношение увеличится до 1:2. Раствор соды необходим 3%.

Кроме того, если необходимо оказать помощь при ожоге кислотой, то готовится раствор соды в очень приблизительном количестве: 1 чайная ложка щёлочи и на 2,5 стакана воды. Насколько эффективна реакция? В этом помогут разобраться отзывы тех, кто с ней часто сталкивается.

Отзывы

Автолюбители прекрасно знают, что электролит в аккумуляторе содержит 30-35% серной кислоты (если плотность 1,26). Чтобы его утилизировать они используют именно пищевую соду. На всю жидкость уходит 1,5 пачки соды. Положительным отзывом этот способ нейтрализации обязан стоимости соды и её доступности – щелочь легко можно приобрести в продуктовом магазине.

На форумах можно найти другой способ нейтрализации, с помощью силиката натрия. Он имеет право на существование, но сода в этом случае имеет бесспорное преимущество: в результате реакции с силикатом натрия выпадает осадком кремневая кислота, которую, увы, очень сложно вымыть. Результат реакции с содой – появляется карбонат ионов соли, безопасный и легко смываемый, что обуславливает большое количество положительных отзывов.

Очень интересный вопрос был обнаружен на одном из форумов. Он касался выпечки: в ней есть сода, которая теоретически может реагировать с желудочным соком (H₂SO₄). В результате должна образоваться в желудке соль, а вся проблема в том, что человек сидел на бессолевой диете. Пользователи успокоили волнующегося, что для реакции нейтрализации необходимо большое количество соды, а в выпечке она измеряется маленькими ложками.

Среди отзывов можно найти немало полезных советов: сыпать щёлочь лучше понемногу, чтобы пена не выходила из узкой пробирки струёй, перед утилизацией раствора разводить его дополнительно водой и проводить реакцию в проветриваемом помещении. Таким образом опасная H₂SO₄ не причинит вреда, если её правильно утилизировать содой.