Question

Какую массу карбоната кальция следует взять, чтобы полученным при его разложение диоксидом углерода наполнить баллон ёмкостью 40 дм^3 при 188 К и давлении 101,3 кПа?​

Answer 1

Ответ:

260 граммов

Объяснение:

Требуемое количество вещества диоксида углерода, равное 101300*0,04/(8,31*188) = 2,6 моль, согласно уравнению реакции разложения CaCO3 --->CaO + CO2, получается из 2,6 моль карбоната кальция, что составляет 2,6*100 = 260 граммов.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы, уравнение состояния идеального газа и уравнение равновесия химической реакции. 1. **Определение молярной массы карбоната кальция** Молярная масса карбоната кальция (CaCO3) равна 100 грамм на моль [Source 0](http://ru.solverbook.com/spravochnik/ximiya/molyarnaya-massa/molyarnaya-massa-karbonata-kalciya/). 2. **Расчет массы диоксида углерода в баллоне** По уравнению состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, можно вычислить массу диоксида углерода в баллоне. Давление в кПа конвертируется в Па (1 кПа = 1000 Па), поэтому P = 101300 Па. Объем в дм^3 конвертируется в м^3 (1 дм^3 = 0.001 м^3), поэтому V = 0.04 м^3. Температура в К конвертируется в К (188 К = 188 K), поэтому T = 188 K. Универсальная газовая постоянная R = 8.314 J/(mol*K). Подставляем все значения в уравнение состояния идеального газа и решаем его относительно n (количество диоксида углерода): n = PV / RT = (101300 Па * 0.04 м^3) / (8.314 J/(mol*K) * 188 K) = 0.081 mol. Молярная масса диоксида углерода (CO2) равна 44 г/моль [Source 7](https://www.translatorscafe.com/unit-converter/ru-RU/molar-mass/?q=CaCO3). Таким образом, масса диоксида углерода в баллоне равна 0.081 mol * 44 g/mol = 3.674 g. 3. **Расчет массы карбоната кальция** При разложении карбоната кальция (CaCO3) образуется диоксид углерода (CO2) и вода (H2O). Согласно уравнению равновесия химической реакции CaCO3(s) -> CO2(g) + H2O(g), мы можем записать уравнение как: CaCO3(s) + 1/2 O2(g) -> CO2(g) + H2O(g) Следовательно, 1 моль CaCO3 дает 1 моль CO2. Таким образом, количество карбоната кальция, необходимое для наполнения баллона, равно количеству диоксида углерода в баллоне, то есть 0.081 моль. Подставляем это значение в уравнение массы вещества и решаем его относительно массы карбоната кальция: m = n * M = 0.081 mol * 100 g/mol = 8.1 g. Таким образом, чтобы наполнить баллон ёмкостью 40 дм^3 при 188 К и давлении 101,3 кПа, следует взять 8.1 г карбоната кальция.