Question

Обчисліть, який об'єм етину (н. у.) можна добути за наведеною схемою із вапняку масою 5 т, масова частка некарбонатних домішок у якому дорівнює 20 %.​

Answer 1

Массовая доля чистого известняка будет равна 100 - 20 = 80%

Масса известняка по условию 5 тонн.

Значит m чистого карбоната кальция: 5 т × 80×100% = 5×0,8=4 тонны и это равно 40 кмоль

40 кмоль 40 кмоль

СaCO3 ----> CaO + CO2

CaO + С ----> CaC2 + CO2

CaC2 + 2 H2O ---> Ca(OH)2 + C2H2

V(C2H2) 22,4 л/моль × 40 кмоль = 896 м³

Answer 2

Для обчислення об'єму етину (C2H2), який можна добути з вапняку (CaCO3) масою 5 тонн і масовою часткою некарбонатних домішок у якому дорівнює 20%, спочатку ми повинні знайти кількість карбонату кальцію (CaCO3) в вапняку.

Масова частка карбонату кальцію (CaCO3) в вапняку дорівнює 100% - 20% = 80%.

Маса карбонату кальцію (CaCO3) в вапняку дорівнює: Маса карбонату кальцію = (Маса вапняку) x (Масова частка CaCO3 / 100) Маса карбонату кальцію = (5 т) x (80 / 100) = 4 т

Тепер ми можемо знайти кількість моль карбонату кальцію (CaCO3), використовуючи масу карбонату і масу молекулярну масу CaCO3.

Молекулярна маса CaCO3 = 40 (Ca) + 12 (C) + 3 x 16 (O) = 100 г/моль

Кількість моль CaCO3 = (Маса карбонату кальцію) / (Молекулярна маса CaCO3) Кількість моль CaCO3 = (4 т) / (100 г/моль) = 40000 моль

Тепер, відомо, що за рівнянням розкладу вапняку (CaCO3) утворюється вуглекислий газ (CO2) і кальцій оксид (CaO). Реакція виглядає так:

CaCO3 -> CaO + CO2

За реакцією 1 моль CaCO3 утворює 1 моль CO2. Отже, кількість моль CO2, яку можна одержати з 40000 моль CaCO3, також дорівнює 40000 моль.

Тепер ми можемо використовувати ідеальний газовий закон для обчислення об'єму CO2 при стандартних умовах (0 °C і 1 атмосферний тиск), оскільки у нас є кількість молей інертного газу. Використовуємо рівняння:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - універсальна газова стала, T - температура в Кельвінах.

Зазвичай, R = 0.0821 л·атм/(моль·K), і температура в стандартних умовах T = 273 K.

Отже,

V = (nRT) / P V = (40000 моль * 0.0821 л·атм/(моль·K) * 273 K) / 1 атмосфера V = 903588 л

Отже, об'єм CO2, який можна одержати з вапняку масою 5 тонн при умовах стандартного тиску та температури, дорівнює приблизно 903588 л або близько 903.6 м³.