Question

Обчисліть об’єм вуглекислого газу (н.у.), що можна отримати в результаті взаємодії кальцій карбонату масою 3,5 г з розчином хлоридної кислоти масою 15 г, в якому масова частка хлороводню становить 20%.

Answer 1

Щоб знайти об'єм вуглекислого газу (н.у.), який утвориться при реакції кальцій карбонату з хлоридною кислотою, вам потрібно використовувати хімічні рівняння та масові співвідношення.

Реакція між кальцій карбонатом (CaCO₃) та хлоридною кислотою (HCl) може бути записана наступним чином:

\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \]

Із збалансованого рівняння видно, що для кожних \(1 \, \text{моль}\) кальцій карбонату утворюється \(1 \, \text{моль}\) \(CO_2\).

1. Знайдемо кількість молей кальцій карбонату (CaCO₃): \[ \text{маса} = \frac{\text{маса}}{\text{молярна маса}} \]

Молярна маса \(CaCO₃\) = \(40.08 \, \text{г/моль} + 12.01 \, \text{г/моль} + (3 \times 16.00 \, \text{г/моль}) = 100.09 \, \text{г/моль}\)

Кількість молей \(CaCO₃\) = \(\frac{3.5 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}}\)

2. Знаходимо кількість молей \(CO_2\): Оскільки \(CaCO₃\) і \(CO_2\) мають однакову кількість молей, кількість молей \(CO_2\) також дорівнює кількість молей \(CaCO₃\).

3. Знаходимо масу \(CO_2\): \[ \text{маса} = \text{кількість молей} \times \text{молярна маса} \]

Молярна маса \(CO_2\) = \(12.01 \, \text{г/моль} + (2 \times 16.00 \, \text{г/моль}) = 44.01 \, \text{г/моль}\)

Маса \(CO_2\) = \(\text{кількість молей} \times 44.01 \, \text{г/моль}\)

4. Знаходимо об'єм \(CO_2\) за умов нормальних умов (н.у.): Згідно ідеального газового закону, об'єм \(V\) газу при нормальних умовах (н.у.) можна знайти за формулою \(V = n \times 22.41 \, \text{л/моль}\).

Кількість молей \(CO_2\) дорівнює кількості молей \(CaCO₃\), тому \(n = \text{кількість молей}\).

Об'єм \(CO_2\) = \(n \times 22.41 \, \text{л/моль}\)

Розрахунок цих значень допоможе вам знайти відповідь на задачу.