Question

каков объём углекислого газа, получившегося при взаимодействии Мела массой 40 г и серной кислотой массой 50 г

Answer 1

Дано :

m CaCO₃ = 40 г

m H₂SO₄ = 50 г

V CO₂ - ?

Решение :

H₂SO₄ + CaCO₃↓⇒CaSO₄ + H₂O + CO₂ ↑

M CaCO₃ = 100 г/моль

M H₂SO₄ = 98 г/моль

n CaCO₃ = m/M = 40/100 = 0,4 моль - недостаток

n H₂SO₄ = m/M = 50/98 = 0,51 моль - избыток

Расчет всегда ведется по веществу в недостатке

n CO₂ = n CaCO₃ = 0,4 моль

V CO₂ = n · Vm = 0,4 · 22,4 = 8,96 л

Ответ : 8,96 л

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно знать баланс химического уравнения реакции между мелом (CaCO3) и серной кислотой (H2SO4). В данном случае реакция будет выглядеть следующим образом:

CaCO3 + H2SO4 -> CaSO4 + H2O + CO2

Это уравнение показывает, что при реакции 1 моль мела взаимодействует с 1 молью серной кислоты, образуя 1 моль углекислого газа.

Масса молярная кальция (Ca) = 40.08 г/моль Масса молярная углерода (C) = 12.01 г/моль Масса молярная кислорода (O) = 16.00 г/моль

Масса молекулы CaCO3 = 40.08 г/моль + 12.01 г/моль + 3 * 16.00 г/моль = 100.09 г/моль

Таким образом, 40 г мела (CaCO3) составляют 40 г / 100.09 г/моль = 0.399 моль.

Поскольку реакция протекает в мольном соотношении 1:1 между мелом и серной кислотой, количество молей углекислого газа (CO2), образующегося при реакции, также будет 0.399 моль.

Теперь нам нужно выразить количество газа в объеме. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT,

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

Предположим, что реакция произошла при стандартных условиях (обычно принимаем 0°C или 273.15 K и 1 атмосфере давления).

Универсальная газовая постоянная (R) = 0.0821 латм/(мольК)

Подставляем значения:

V = nRT / P, V = (0.399 моль) * (0.0821 латм/(мольК)) * 273.15 K / 1 атмосфера ≈ 9.35 литров.

Таким образом, объем углекислого газа, получившегося при данной реакции, составляет примерно 9.35 литров.