Hi here chemweazle,
350 g einer Natriumcarbonatlösung mit w(Na2CO3) = 2,2 % werden mit einer Salzsäure, w(HCI) = 12% neutralisiert.
$$w(Na_{2}CO_{3}) = \dfrac{m(Na_{2}CO_{3})}{m(Na_{2}CO_{3}) + m(Wasser)} $$
a) Wieviel g Natriumcarbonat sind zur Herstellung der Lösung mit w(Na2CO3) = 2,2 % erforderlich?
m(Na2CO3) = w(Na2CO3) mal mges = 0,022 mal 350g = 7,7g
b) Wieviel g der Salzsäure mit w(HCI) = 12 % werden benötigt?
Na2CO3 + 2 HCl ⇒ 2 NaCl + CO2 + H2O
n(HCl) = 2n(Na2CO3) = n(NaCl)
m(Na2CO3)= 7,7g und M(Na2CO3)= 105,989 g/mol
$$n(Na_{2}CO_{3}) = \dfrac{m(Na_{2}CO_{3})}{M(Na_{2}CO_{3})}$$
$$n(Na_{2}CO_{3}) = \dfrac{7,7 g\cdot mol}{105,989 g} = 0,0726 mol$$
Um (0,0726 mol das sind 7,7g) an Natriumcarbonat (Soda) mit Salzsäurelösung umzusetzen bedarf es die doppelte Stoffmenge an HCl-Molekülen (Chlorwasserstoffgas). Gase lassen sich nicht gut dosieren, abwiegen, deshalb werden die wässrigen Lösungen verwendet. Die HCl-Moleküle liegen in der verdünnten 12%-igen Lösung vollständig dissoziiert in H(+)-Ionen und Cl (-) Ionen vor.
n(HCl)= 2n(Na2CO3)= 2 mal 0,0726mol= 0,1452 mol = n(NaCl)
m(HCl) = n(HCl) mal M(HCl)
$$m(HCl) = 0,1452 mol \cdot 36,461 \frac{g}{mol}= 5,2941g$$
m(HCl)= w(HCl-Lsg.12proz.) mal m(HCl-Lsg.12proz.)
m(HCl)= 0,12 mal m(HCl-Lsg.12proz.)
$$m(HCl-Lsg.12 proz.)=\dfrac{m(HCl)}{w(HCl-Lsg.12 proz.)}$$
$$m(HCl-Lsg.12proz.)= \dfrac{5,2941 g}{0,12} = \dfrac{5,2941 g\cdot 100}{12} = 44,1175 g$$
c) Aus wieviel g konzentrierter Salzsäure mit w(HCI) = 36 % wird die benötigte verdünnte Salzsäure hergestellt?
m(HCl)= 5,2941g = 0,36 mal m(HCl-Lsg. 36proz..)
$$m(HCl-Lsg.36proz.)= \dfrac{5,2941 g\cdot 100}{36} = 14, 706 g$$
Das ist bei der 3fach konzentrierteren Lösung (36 %ig) auch nur ein Drittel der Masse an der 12%igen Lösung.
d) Wieviel g Natriumchlorid entstehen
m(NaCl) =n(NaCl) mal M(NaCl)
$$m(NaCl) = 0,1452 mol \cdot 58,443\cdot \frac{g}{mol} $$
m(NaCl) = 8,486 g
Molmassen:
M(HCl)= (1,0079+35,453) g/mol=36,461g/mol
M(Na2CO3)=(2*22,98977+12,011+3*15,9994) g/mol=105,989 g/mol
M(NaCl)=(22,98977 + 35,453) g/mol= 58,443 g/mol
