Ta có phương trình phản ứng chung giữa HCl và Na2CO3:
HCl + Na2CO3 → NaCl + CO2 + H2O
Số mol Na2CO3 trong dd Y sau khi trộn với dd X sẽ bị hết, do đó số mol HCl dư sẽ là x - 2y. Theo đó:
- Thể tích khí CO2 sinh ra trong dd Z là V = y/2 (vì 1 mol Na2CO3 tạo ra 1 mol CO2)
- Số mol HCl đã phản ứng là y/2 (vì 1 mol HCl phản ứng với 1 mol Na2CO3)
- Vì số mol HCl dư là x - 2y, nên thể tích dd E tạo ra sẽ là ((x - 2y)/2) / (y/50) = (x - 2y)/y lit, do ViếtNhậtKy giải thích như sau:
Vì 50 l/mol là thể tích molar của khí CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn, vậy thể tích khí CO2 tạo ra là y/2 lit, và theo định luật Avogadro, 1 mol khí thể tích 22.4 lit ở điều kiện tiêu chuẩn, từ đó ta có 1 mol CO2 sinh ra cần 22.4/50 = 0.448 lit dd Y.
- Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có: số mol NaCl trong dd E = số mol HCl đã phản ứng trong dd Y = y/2
- Vì vậy số mol NaCl trong dd Z là x - y/2, do đó nồng độ NaCl trong dd Z là (x - y/2)/V. Xét phương trình ion hóa của NaCl:
NaCl → Na+ + Cl-
Do đó, số mol Na+ trong dd Z cũng là (x - y/2), và do đó nồng độ Na+ trong dd Z cũng là (x - y/2)/V.
Vậy ta có các phương trình sau để tính V và V1:
(V là thể tích dd Z thu được, V1 là thể tích khí thu được khi chi dd Y vào dd X)
V = y/2
V1 = (x - 2y)/y
Nồng độ Na+ trong dd Z: (x - y/2)/V
Nồng độ Na+ trong dd E: y/(V + V1)
Ta mong rằng sự giải thích trên sẽ giúp ích cho bạn