Chemiczny bubel

Przyjrzyjmy się temu zadaniu:

Oryginalna odpowiedziedź mówi, że to 50,36 dm³. Ale to nie jest prawidłowa odpowiedź.

Jak można policzyć, mieszanina zawiera 0,286 mola CO₂ i 0,08 mola NaOH w płuczce. Podczas przepuszczania mieszaniny przez płuczkę z NaOH(aq) początkowo powstaje węglan sodu:

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

W tej sytuacji cały NaOH (0,08 mola) przereaguje z 0,04 mola CO₂. Po reakcji pozostanie zatem 0,246 mola CO₂. Roztwór Na₂CO₃ także pochłania CO₂:

Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃

Mamy więc układ reakcji następczych. Jak rozumieć podaną wydajność 90%? Do której z tych reakcji się odnosi? Nie ma możliwości, by pierwsza z nich zaszła z wydajnością 90%, i potem CO₂ obraził się i przestał reagować. Nie ma możliwości też, by obie zaszły z wydajnością 90% - bo aby zaszła druga musi się zakończyć pierwsza.

Nieco lepiej sytuacja wygląda z NH₃ - ten też jest w nadmiarze w stosunku do H₂SO₄, ale rozwiązanie autora nie uwzględnia, że przecież NH₃ dobrze rozpuszcza się w wodzie. Z rozpuszczalnością CO₂ jest gorzej, ale... Jeszcze jeszcze ważna rzecz...

Ponieważ gazy są w nadmiarze zarówno w stosunku do NaOH jak i do CO₂, to po wyczerpaniu się H₂SO₄ i NaOH/Na₂CO₃ w układzie pozostaje 0,189 mola NH₃ i 0,206 mola CO2. Gazy te będą ze sobą reagować w obecnosci wody w obu płuczkach:

NH₃ + CO₂ + H₂O → NH₄HCO₃

Rozwiązanie nie uwzględnia natury zachodzących reakcji chemicznych w takim układzie i jest oparte na błędnych założeniach. Autor założył, że powstanie Na₂CO₃ w ilości 0,036 mol i (NH₄)₂SO₄ w ilości 0,108 mola. Resztę pominął.