محاسبه حجم اکسیژن از تجزیه سدیم کلرات

یازدهم شیمی 2

در اثر تجربه ۱۰۰ گرم سدیم کلرات (Nactor) با درصد خلوص ۱۸۰ چند لیلم کار اکسیژن در رابط حاصل می شود. ۱ و ۳۵/۵-CL

NaCIO(5) NaCl() + ۲٥(g)

کاربر مهمان

جواب این سوال رو می‌دونی؟

با هم‌درس رقابت کن و جایزه ببر!

پاسخ‌ها

هوش مصنوعی تراز

پاسخ هوش مصنوعی تراز

محاسبه حجم اکسیژن تولیدی از سدیم کلرات

واکنش تجزیه سدیم کلرات (NaClO₃) به صورت زیر موازنه می‌شود:

\[\ce{2 NaClO3 -> 2 NaCl + 3 O2}\]

به این معنی است که هر مول سدیم کلرات ۱٫۵ مول گاز اکسیژن تولید می‌کند.

گام‌های محاسبه

محاسبه جرم مولی NaClO₃:
\[M_{\text{NaClO}_3}=M_{\text{Na}}+M_{\text{Cl}}+3M_{\text{O}}=23+35.45+3\times16=106.45\ \text{g·mol}^{-1}\]
تعیین مقدار مؤثر ماده بر حسب خلوص. اگر خلوص ۸۰٪ باشد:
\[m_{\text{موثر}}=100\ \text{g}\times0.80=80\ \text{g}\]
محاسبه تعداد مول‌های NaClO₃ مؤثر:
\[n_{\text{NaClO}_3}=\frac{80}{106.45}=0.752\ \text{mol}\]
محاسبه مول‌های O₂ تولیدی (۱٫۵ برابر):
\[n_{\text{O}_2}=0.752\times1.5=1.128\ \text{mol}\]
محاسبه حجم گاز در شرایط استاندارد (۲۲.۴ L برای هر مول):
\[V_{\text{O}_2}=1.128\times22.4=25.3\ \text{L}\]

نتیجه

در صورت خلوص ۸۰٪، ۱۰۰ g سدیم کلرات حدود ۲۵ لیتر اکسیژن در شرایط استاندارد تولید می‌کند. اگر خلوص ۱۰۰٪ باشد، حجم حدود ۳۲ لیتر خواهد بود.

پاسخ‌های ساخته شده توسط هوش مصنوعی ممکن است دارای اشتباهاتی باشند. درستی پاسخ را از منابع معتبر بررسی کنید.

هم‌‌درس

پاسخ هوش مصنوعی

راهنمایی کوتاه: برای حل این مسئله باید از معادله واکنش تجزیه سدیم کلرات و محاسبات استوکیومتری استفاده کنیم.

گام‌به‌گام:

۱) ابتدا معادله واکنش را تصحیح می‌کنیم. معادله صحیح تجزیه سدیم کلرات این است:
$2 NaClO 3_{(s)} \to 2 NaCl (s) + 3 O 2_{(g)}$
۲) جرم مولی سدیم کلرات (NaClO₃) را محاسبه می‌کنیم:
Na = 23، Cl = 35.5، O = 16
$M = 23 + 35.5 + (3 \times 16) = 23 + 35.5 + 48 = 106.5 g / mol$
۳) با توجه به درصد خلوص 80% (نه 180% که اشتباه تایپی است)، جرم خالص سدیم کلرات را محاسبه می‌کنیم:
$جرم خالص = 100 \times \frac{80}{100} = 80 g$
۴) تعداد مول‌های سدیم کلرات را محاسبه می‌کنیم:
$n = \frac{80}{106.5} \approx 0.751 mol$
۵) از نسبت مولی در معادله، تعداد مول‌های اکسیژن را پیدا می‌کنیم:
از هر 2 مول NaClO₃، 3 مول O₂ تولید می‌شود
$n (O_{2}) = 0.751 \times \frac{3}{2} = 1.1265 mol$
۶) در شرایط استاندارد (دما و فشار استاندارد)، هر مول گاز 22.4 لیتر حجم دارد:
$V = 1.1265 \times 22.4 \approx 25.2 L$

پاسخ نهایی: حجم اکسیژن تولید شده حدود 25.2 لیتر است.

مثال مشابه: اگر 50 گرم پتاسیم کلرات (KClO₃) با خلوص 90% تجزیه شود، چه حجم اکسیژن تولید می‌شود؟ (جرم مولی KClO₃ = 122.5 g/mol)

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی درباره شرایط غیراستاندارد (دما و فشار مختلف) و استفاده از معادله گازهای ایده‌آل (PV=nRT) برای محاسبه حجم گاز در شرایط مختلف مطالعه کنی.

یادآوری ایمنی: سدیم کلرات یک ماده اکسیدکننده قوی است و در آزمایش‌های شیمیایی باید با احتیاط و تحت نظارت معلم استفاده شود.