cho 9,94 gam chlorine vào 200ml NaOH 1m.Tính nồng độ mol chất trong dung dịch sau phản ứng

1. Xác định số mol của Cl₂

• Khối lượng phân tử của Cl₂ = $2 \times 35,45 \text{ g/mol} = 70,90 \text{ g/mol}$2×35,45 g/mol=70,90 g/mol
• Khối lượng Cl₂ = 9,94 g

Số mol Cl₂:

$n_{\text{Cl}_2} = \frac{9,94 \text{ g}}{70,90 \text{ g/mol}} \approx 0,14 \text{ mol}$nCl2​​=70,90 g/mol9,94 g​≈0,14 mol

2. Viết phương trình phản ứng

Chlorine (Cl₂) phản ứng với NaOH theo hai phương trình phản ứng chính:

Phản ứng với NaOH loãng: $\text{Cl}_2 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaClO} + \text{H}_2\text{O}$Cl2​+2NaOH→NaCl+NaClO+H2​O

Phản ứng với NaOH đặc: $\text{Cl}_2 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaClO}_3 + \text{H}_2\text{O}$Cl2​+2NaOH→NaCl+NaClO3​+H2​O

Tùy thuộc vào nồng độ NaOH và điều kiện phản ứng, một trong hai phản ứng này sẽ xảy ra. Với NaOH loãng (1M) và điều kiện phản ứng bình thường, phản ứng 1 là chủ yếu.

3. Xác định số mol của NaOH

• Nồng độ NaOH: 1 M
• Thể tích NaOH: 200 ml = 0,2 l

Số mol NaOH:

$n_{\text{NaOH}} = C_{\text{NaOH}} \times V_{\text{NaOH}} = 1 \text{ mol/l} \times 0,2 \text{ l} = 0,2 \text{ mol}$nNaOH​=CNaOH​×VNaOH​=1 mol/l×0,2 l=0,2 mol

4. Tính toán số mol các chất phản ứng

Theo phương trình phản ứng chính:

$\text{Cl}_2 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaClO} + \text{H}_2\text{O}$Cl2​+2NaOH→NaCl+NaClO+H2​O

• Số mol Cl₂ phản ứng với NaOH: 0,14 mol
• Số mol NaOH cần để phản ứng với Cl₂: $2 \times 0,14 \text{ mol} = 0,28 \text{ mol}$2×0,14 mol=0,28 mol

Vì số mol NaOH có sẵn là 0,2 mol, không đủ để phản ứng hết với lượng Cl₂ có. Vậy, NaOH là tác nhân giới hạn.

5. Tính số mol Cl₂ phản ứng và dư

Số mol Cl₂ phản ứng tối đa với 0,2 mol NaOH:

$n_{\text{Cl}_2 \text{ phản ứng}} = \frac{0,2 \text{ mol}}{2} = 0,1 \text{ mol}$nCl2​ phản ứng​=20,2 mol​=0,1 mol

Số mol Cl₂ dư:

$n_{\text{Cl}_2 \text{ dư}} = 0,14 - 0,1 = 0,04 \text{ mol}$nCl2​ dư​=0,14−0,1=0,04 mol

6. Tính nồng độ mol các chất sau phản ứng

• NaOH sau phản ứng:

$n_{\text{NaOH}} = 0,2 \text{ mol} - 0,2 \text{ mol} = 0 \text{ mol}$nNaOH​=0,2 mol−0,2 mol=0 mol

• Cl₂ sau phản ứng:

$n_{\text{Cl}_2} = 0,04 \text{ mol}$nCl2​​=0,04 mol

Kết quả

• Nồng độ mol của Cl₂ dư trong dung dịch sau phản ứng:

$C_{\text{Cl}_2} = \frac{0,04 \text{ mol}}{0,2 \text{ l}} = 0,2 \text{ M}$CCl2​​=0,2 l0,04 mol​=0,2 M

• Nồng độ mol của NaOH sau phản ứng là 0 M, vì NaOH đã bị tiêu thụ hết trong phản ứng.

Nồng độ mol của Cl₂ trong dung dịch sau phản ứng là 0,2 M.