Question

Определите какое количество вещества содержится в 44,2 л кислорода в 50 г карбоната кальция

Answer 1

N(O2) = 44,2 л : 22,4 л/моль = 2 моль
n(CaCO3) = 50 г : 100 г/моль = 0,5 моль

Answer 2

Для решения задачи, необходимо знать хотя бы один из двух параметров: количество вещества (в молях) или массу вещества (в граммах).

Начнем с кислорода. Для вычисления количества вещества кислорода в 44,2 л используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Условия задачи не указывают давление и температуру, поэтому мы будем использовать стандартные условия (н.у.), которые равны 1 атмосфере давления и 273,15 Кельвина температуры.

Таким образом, мы можем вычислить количество вещества кислорода:

n(O2) = PV/(RT) = (1 atm * 44,2 L)/(0,0821 Lатм/(мольК) * 273,15 K) = 1,58 моль

Теперь рассмотрим карбонат кальция. Для этого мы должны знать молярную массу (массу одного моля) данного соединения. Молярная масса карбоната кальция равна:

M(CaCO3) = M(Ca) + M(C) + 3 * M(O) = 40,1 г/моль + 12,0 г/моль + 3 * 16,0 г/моль = 100,1 г/моль

Теперь мы можем вычислить количество вещества карбоната кальция в 50 г:

n(CaCO3) = m/M = 50 г / 100,1 г/моль = 0,50 моль

Таким образом, мы получили ответ: в 44,2 л кислорода содержится 1,58 моль кислорода, а в 50 г карбоната кальция содержится 0,50 моль карбоната кальция.