Question

Обчисліть обʼєм вуглекислого газу (н.у.), що виділяється внаслідок взаємодії розчину хлоридної кислоти масою 145г з масовою часткою кислоти 23% з магній карбонатом.

Answer 1

Складемо рівняння реакції між хлоридною кислотою та магній карбонатом:

HCl + MgCO3 → MgCl2 + H2O + CO2

Обчислимо масу магній карбонату, який реагує з хлоридною кислотою:

m(MgCO3) = m(HCl) * (масову частку HCl у розчині) / (масову частку MgCO3 у MgCO3)

m(MgCO3) = 145 г * 0,23 / 84,3 = 0,394 г

За масою магній карбонату обчислимо кількість речовини MgCO3:

n(MgCO3) = m(MgCO3) / M(MgCO3), де M(MgCO3) - молярна маса магній карбонату

M(MgCO3) = 24,31 г/моль + 12,01 г/моль + 3*16,00 г/моль = 84,3 г/моль

n(MgCO3) = 0,394 г / 84,3 г/моль = 4,67 * 10^-3 моль

З рівняння реакції видно, що коефіцієнт при СО2 становить 1, тому кількість вуглекислого газу, що утворюється, буде такою ж, як кількість магній карбонату.

n(CO2) = n(MgCO3) = 4,67 * 10^-3 моль

Обчислюємо об'єм вуглекислого газу за нормальних умов (0°C та 1 атм):

V(CO2) = n(CO2) * Vм (CO2) = n(CO2) * 22,4 л/моль = 4,67 * 10^-3 моль * 22,4 л/моль = 0,104 л

Отже, об'єм вуглекислого газу, що виділяється внаслідок взаємодії розчину хлоридної кислоти масою 145 г з масовою часткою кислоти 23% з магній карбонатом, становить 0,104 л (н.у.).

Answer 2

Для обчислення об'єму вуглекислого газу (CO2), що виділяється внаслідок реакції хлоридної кислоти (HCl) з магній карбонатом (MgCO3), спершу ми повинні записати реакцію розкладу магній карбонату під впливом хлоридної кислоти:

MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + H2O + CO2

За реакційним стохіометрією, одна моль MgCO3 виділяє одну моль CO2. Таким чином, ми можемо обчислити кількість молей MgCO3, яка міститься в 145 г розчину хлоридної кислоти з масовою часткою кислоти 23%.

Спочатку знайдемо масу MgCO3 у розчині:

Маса MgCO3 = 145 г * 0,23 = 33,35 г

Тепер переведемо цю масу в молі:

Маса молекулярна MgCO3 = 24,31 г/моль (Mg) + 12,01 г/моль (C) + 3,2 г/моль (O) = 39,52 г/моль

Кількість молей MgCO3 = Маса MgCO3 / Маса молекулярна MgCO3 = 33,35 г / 39,52 г/моль ≈ 0,844 моль

Таким чином, у реакції розкладу MgCO3 утворюється 0,844 моль CO2.

Тепер ми можемо використовувати ідеальний газовий закон, щоб обчислити об'єм CO2 при нормальних умовах (н.у.). За нормальних умов (н.у.) температура становить 273,15 K, а тиск 1 атмосфера (101,3 кПа).

V = (nRT) / P

де:

• V - об'єм газу (в літрах)
• n - кількість молей газу
• R - універсальна газова стала (0,0821 л·атм/(моль·К))
• T - температура в Кельвінах
• P - тиск (в атмосферах)

Підставимо значення:

V = (0,844 моль * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 273,15 K) / 1 атмосфера

V ≈ 18,63 л

Отже, об'єм вуглекислого газу (CO2) при нормальних умовах (н.у.), що виділяється внаслідок реакції розкладу MgCO3 з хлоридною кислотою, становить приблизно 18,63 л.