Уравнение термического разложения гидросульфита натрия

При нагревании образца гидросульфита натрия часть вещества разложилась

При нагревании образца гидросульфита натрия часть вещества разложилась. При этом выделилось 448 мл (н. у.) сернистого газа и образовалось 5,64 г твёрдого безводного остатка. Остаток добавили к 0,855 %-ному раствору гидроксида бария. При этом в полученном растворе не осталось ни ионов бария, ни сульфит-анионов. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

1) Уравнения реакций:

$2NaHSO_3 = Na_2SO_3 + H_2O + SO_2↑$ (1)

$Na_2SO_3 + Ba(OH)_2 = BaSO_3↓ + 2NaOH$ (2)

$NaHSO_3 + Ba(OH)_2 = BaSO_3↓ + NaOH + H_2O$ (3)

Формула для вычисления массовой доли KOH:

2) $n(SO_2)_<(1)>$ = 0.448 / 22.4 = 0.02 моль

3) По уравнению (1):

$n(Na_2SO_3) = n(SO_2)$ = 0.02 моль

$M(Na_2SO_3)$ = 138 г/моль, $m(Na_2SO_3)$ = 0.02 · 126 = 2.52 г

4) Находим количество непрореагировавшего $NaHSO_3$:

$m(NaHSO_3)_<не прореаг.>$ = 5.64 – 2.52 = 3,12 г

$M(NaHSO_3)$ = 104 г/моль, $n(NaHSO_3)$ = 3.12 / 104 = 0.03 моль

5) По уравнениям (2) и (3):

$n(Ba(OH)_2)_ <(2)>= n(Na_2SO_3)$ = 0.02 моль

$n(Ba(OH)_2)_ <(3)>= n(NaHSO_3)$ = 0.03 моль

$n(Ba(OH)_2)_<общее>$ = 0.02 + 0.03 = 0.05 моль

$M(Ba(OH)_2)$ = 171 г/моль; $m(Ba(OH)_2)_<общая>$ = 0.05 · 171 = 8.55 г

$m_<р-ра>(Ba(OH)_2)$ = 8.55 / 0.00855 = 1000 г

6) По уравнениям (2) и (3):

$n(BaSO_3)_ <(2)>= n(Na_2SO_3)$ = 0.02 моль

$n(BaSO_3)_ <(3)>= n(NaHSO_3)$ = 0.03 моль

$n(BaSO_3)_<общее>$ = 0.02 + 0.03 = 0.05 моль

$M(BaSO_3)$ = 217 г/моль; $m(BaSO_3)$ = 0.05 · 217 = 10.85 г

7) По уравнениям (2) и (3):

$n(NaOH)_ <(2)>= 2n(Na_2SO_3)$ = 2 ∙ 0.02 = 0.04 моль

$n(NaOH)_ <(3)>= n(NaHSO_3)$ = 0.03 моль

$n(NaOH)_<общее>$ = 0.04 + 0.03 = 0.07 моль

M(NaOH) = 40 г/моль, m(NaOH) = 0.07 · 40 = 2.8 г

8) $m_<р-ра>(NaOH)$ = 5.64 + 1000 – 10.85 = 994.79 г

9) ω(NaOH) = 2.8 / 994.79 ≈ 0.0028. или 0.28 %

Гидросульфат натрия: способы получения и химические свойства

Гидросульфат натрия NaHSO₄ — кислая соль щелочного металла натрия и серной кислоты. Белое кристаллическое вещество. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.

Относительная молекулярная масса Mr = 120,06; относительная плотность для ж. и тв. состояния d = 2,742; t_пл = 186º C;

Способ получения

1. В результате взаимодействия холодной и концентрированной серной кислоты и гидроксида натрия, образуется гидросульфат натрия и вода:

2. Твердый сульфат натрия реагирует с концентрированной серной кислотой. В результате реакции образуется гидросульфат натрия:

3. При температуре до 50º C в результате реакции между твердым хлоридом натрия и концентрированной серной кислотой происходит образование гидросульфата натрия и газа хлороводорода:

Химические свойства

1. Гидросульфат натрия разлагается при температуре 250–320º C в вакууме с образованием пиросульфата натрия и воды :

2. Гидросульфат натрия может взаимодействовать со сложными веществами :

2.1. Г идросульфат натрия реагирует с концентрированным раствором гидроксида натрия . При этом образуются сульфат натрия и вода:

2.2. С хлоридом натрия гидросульфат натрия реагирует при температуре 450–800º C с образованием сульфата натрия и хлороводородной кислоты:

3. Гидросульфат натрия может взаимодействовать с простыми веществами-металлами :

Например , раствор гидросульфата реагирует с цинком:

Гидросульфит натрия. Физические и химические свойства. Применение

Гидросульфит натрия – это неорганическое соединение, соль кислая металла натрия и сернистой кислоты, консервант (Е222) и антиоксидант. Обладает отбеливающими свойствами. Имеет следующую химическую формулу: NaHSO3.

Физические свойства гидросульфита натрия:

1. Представляет собой порошок белого цвета, имеющий слабый сероватый оттенок.
2. Молярная масса составляет 104.061 грамм/моль, плотность – 1.48 грамм/сантиметр³.
3. Температура плавления равна 150 градусам по Цельсию.
4. Хорошо растворяется в воде (H2O) и в разбавленных щелочах.

Химические свойства натрия гидроксида:

1. Разлагается при нагревании:

2NaHSO3 (натрия гидросульфит) = Na2SO3 (натрия сульфит) + SO2 (сернистый газ, выделяется в виде газа) + H2O (вода)

2. Разлагается кислотами:

NaHSO3 + HCl (соляная кислота) = NaCl (натрия хлорид) + SO2 (сернистый газ) + H2O (вода)

3. Разлагается щелочами:

NaHSO3 + NaOH (гидроксид) = Na2SO3 (натрия сульфит) + H2O (вода)

4. Окисляется кислородом:

4NaHSO3 + O2 = 2Na2SO4 (сульфат натрия) + 2SO2 (сернистый газ, улетучивается)+ H2O (вода)

Как получают гидросульфит натрия?

Данное вещество можно получить следующими способами:

1. Путем взаимодействия гидроксида натрия с оксидом серы:
NaOH (натрия основание) + SO2 (оксид серы) = NaHSO3 (натрия гидросульфит)

2. Посредством реакции (при комнатной температуре) дитионита натрия с водой и соляной кислотой:
2Na2S2O4 (натрия дитионит) + H2O (вода) + HCl (соляная кислота) = 2NaHSO3 (натрия гидросульфит) + S (сера, выпадает в виде осадка) + NaCl (натриевый хлорид)

3. При помощи реакции, в которой взаимодействует дитионит натрия, вода и кислород:
2Na2S2O4 (дитионит натрия в разбавленной виде) + 2H2O (вода) + O2 (кислород) = 4NaHSO3 (гидросульфит натрия)

Применение гидросульфита натрия:

— легкая, химическая и другие отрасли промышленности;

— в пищевой промышленности используется как антиокислитель или консервант;

— применяется почти во всех винах, идущих на экспорт (химические свойства натрия гидросульфита в этом случае помогают предотвратить окисление и сохранить вкус напитка);

— применяется при консервировании фруктов для борьбы с микробами и предотвращения потемнения;

— при крашении и белении различных тканей используется как консервирующее средство;

— для снятия активных красителей в процессе крашения хлопка;

— при крашении полиэфиров для восстановительной очистки;

— как консервирующее средство при отбеливании тканей и как восстановитель для кубовых красителей;

— в биохимической инженерии используется в целях поддержания анаэробных условий в реакторе.

Токсичен ли гидросульфит натрия для человека?

Рассматриваемое нами вещество в чрезмерных концентрациях может стать причиной серьезных аллергических реакций. С тысяча девятьсот восьмидесятого года NaHSO3 (как и гидросульфит калия, Е 228) запрещен в Соединенных Штатах Америки к использованию на сырых фруктах и овощах после ряда случаев летального исхода. Гидросульфит натрия вызывает различные недуги пищеварительной системы. Согласно директиве Евросоюза о веществах, представляющих опасность для человека, добавка Е 222 относится к группе опасных химических соединений. В Украине и Российской Федерации данное вещество разрешено к использованию только со строгим соблюдением технологий.

Использование гидросульфата натрия в пищевой промышленности

Данное вещество в пищевой промышленности используется под названием Е 222. Это пищевая добавка синтетического происхождения, имеющая высокий уровень опасности. При долгом систематическом употреблении наносит серьезный вред организму. Благодаря свойству угнетать размножение и рост микроорганизмов и бактерий используется в качестве антиоксиданта и консерванта. В кислой среде гидросульфит натрия разлагается на серосодержащие соединения и саму серу.

Меры первой помощи при отравлениях

Рекомендуется покой и тепло, сухая и чистая одежда, а также свежий воздух. Кожу и глаза необходимо промыть прохладной водой. При ожогах надо наложить асептическую повязку. Далее вызвать скорую помощь.