Rozwiązanie:

Dane:

${\mathrm{m}}_{r\mathrm{NaOH}}=200\mathrm{g}$

${\mathrm{V}}_{\mathrm{CO}{}_2}=2,24\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

warunki normalne

Szukane:

${\mathrm{C}}_{p\mathrm{NaOH}}=?$

Rozwiązanie:

Najpierw zapisujemy równanie reakcji chemicznej:  

$2\mathrm{NaOH}+\mathrm{CO}{}_2\to \mathrm{Na}{}_2\mathrm{CO}{}_3+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

1 mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm³.   

Obliczmy, ile moli tlenku węgla(IV) użyto w reakcji.

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}& -& 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\\ \mathrm{x}& -& 2,24\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{1\mathrm{mol}\cdot 2,24\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

$\mathrm{x}=0,1\mathrm{mol}\Rightarrow {\mathrm{n}}_{\mathrm{CO}{}_2}=0,1\mathrm{mol}$

Z równania reakcji wynika, że 2 mole wodorotlenku sodu reagują z 1 molem tlenku węgla(IV). Oznacza to, że w reakcji bierze udział 2 razy więcej moli wodorotlenku sodu. Jeśli użyto 0,1 mola tlenku węgla(IV) to potrzeba 0,2 mola wodorotlenku sodu.

${\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}=0,2\mathrm{mol}$

Obliczamy masę molową wodorotlenku sodu.

${\mathrm{M}}_{\mathrm{NaOH}}={\mathrm{M}}_{\mathrm{Na}}+{\mathrm{M}}_{\mathrm{O}}+{\mathrm{M}}_{\mathrm{H}}=23\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+16\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=40\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

Obliczmy masę 0,2 moli wodorotlenku sodu.

$\mathrm{n}=\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}}|\cdot \mathrm{M}$

$\mathrm{m}=\mathrm{n}\cdot \mathrm{M}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{NaOH}}=0,2\mathrm{mol}\cdot 40\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=8\mathrm{g}$ 

$m_{NaOH}=0,2\text{mol}\cdot 40\frac{\text{g}}{\text{mol}}=8\text{g}$    

Obliczmy stężenie procentowe tego roztworu wodorotlenku sodu.

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}}}\cdot 100\%$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=\frac{8\mathrm{g}}{200\mathrm{g}}\cdot 100\%$

${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}}=4\%$  

Odpowiedź: Roztwór wodorotlenku sodu ma stężenie 4%.