Химия
8 класс
Вопрос
Хлор растворили в воде. Раствор выставили на солнечный свет. Через некоторое время выделился газ объемом 56 мл (н.у.). Определите при $27^{ \circ } С$ и давлении 130 кПа объем (в миллилитрах) хлора, растворенного в воде.
Ответ
При растворении хлора в воде образуется хлорноватистая и хлороводородная кислоты:
$Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow HClO + HCl$. (1)
Хлорноватистая кислота на свету разлагается с образованием кислорода:
$2HClO \rightarrow 2HCl + O_{2} \uparrow$. (2)
Определяем количество выделившегося кислорода:
$\nu (O_{2}) = \frac{V(O_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (O_{2}) = \frac{0,056}{22,4} = 0,0025 моль$.
Рассчитываем количество хлорноватистой кислоты. Согласно уравнению реакции (2)
$\nu (HClO) = 2 \nu(O_{2}); \nu (HClO) = 2 \cdot 0,0025 = 0,005 моль$.
Определяем количество растворенного хлора. В соответствии с уравнением реакции (1)
$\nu (Cl_{2}) = \nu (HClO); \nu (Cl_{2}) = 0,005 моль$.
Вычисляем объем хлора при н.у.:
$V_{0} (Cl_{2}) = \nu (Cl_{2}) \cdot 22,4 л/моль$;
$V_{0} (Cl_{2}) = 0,005 \cdot 22,4 = 0,112 л$.
Рассчитываем объем хлора при заданных условиях, учитывая, что $T = (273 + 27)К = 300 К$:
$V(Cl_{2} ) = \frac{P_{0}V_{0}T }{PT_{0} }$;
$V(Cl_{2}) = \frac{101,3 \cdot 0,112 \cdot 300}{130 \cdot 273} = 0,096 л = 96 мл$.