Question

Який об'єм ацетелену можно отримати із 300 г карбіду кальцію, в якому 10% домішок

Answer 1

Отбросим 10% примесей ( 30 грамм ) и получим 270 чистого карбида.

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

270/64 = x/22.4

x = (270*22.4)/64 = 94.5 л

Answer 2

Для того щоб знайти об'єм ацетелену, який можна отримати із 300 г карбіду кальцію, спочатку треба визначити масу чистого карбіду кальцію у зразку. Потім розрахуємо кількість молекул ацетелену, що може утворитись з цієї маси, і використаємо ідеальний газовий закон для визначення об'єму.

Крок 1: Знайдемо масу чистого карбіду кальцію у зразку.

Маса карбіду кальцію = 300 г Вміст домішок у карбіді кальцію = 10% Вміст чистого карбіду кальцію = 100% - 10% = 90%

Маса чистого карбіду кальцію = (90% / 100%) * 300 г = 270 г

Крок 2: Знайдемо кількість молекул ацетелену, що можуть утворитись з цієї маси.

Маса молекули CaC2 (карбід кальцію) = маса атомів кальцію + маса атомів вуглецю Маса атомів кальцію = 40.08 г/моль Маса атомів вуглецю = 12.01 г/моль

Маса молекули CaC2 = 40.08 г/моль + 12.01 г/моль = 52.09 г/моль

Кількість молекул карбіду кальцію = маса карбіду кальцію / маса молекули CaC2 Кількість молекул карбіду кальцію = 270 г / 52.09 г/моль ≈ 5.18 моль

Крок 3: Використаємо ідеальний газовий закон, щоб знайти об'єм ацетелену (C2H2), що утвориться під час реакції.

Знаходимо кількість молекул ацетелену, які утворяться в реакції з 5.18 молями карбіду кальцію. За хімічною реакцією:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

1 моль CaC2 утворює 1 моль C2H2.

Отже, кількість молекул C2H2 = 5.18 моль

Тепер використаємо ідеальний газовий закон, припустимо тиск і температуру стандартних умов (STP: тиск 1 атмосфера, температура 0°C або 273.15 K):

PV = nRT

де P = тиск, V = об'єм, n = кількість молекул, R = універсальна газова стала (0.0821 л⋅атм/(моль⋅K)), T = температура в Кельвінах.

T = 273.15 K

V = (nRT) / P V = (5.18 моль * 0.0821 л⋅атм/(моль⋅K) * 273.15 K) / 1 атмосфера ≈ 117.15 л

Отже, об'єм ацетелену, який можна отримати з 300 г карбіду кальцію, приблизно 117.15 л при стандартних умовах.