Question

На мел массой 500 г, содержащий 80% кальций карбоната, воздействовали раствором уксусной кислоты. Какой объем углекислого газа образуется?

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи необходимо использовать химическую реакцию между кальций карбонатом (CaCO3) и уксусной кислотой (CH3COOH):

CaCO3 + 2 CH3COOH -> Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2

Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO3 реагирует с 2 молями CH3COOH и образует 1 моль CO2. Молярная масса CaCO3 составляет 100,09 г/моль, а молярная масса CO2 - 44,01 г/моль.

Перед расчетом объема CO2, который образуется, необходимо определить количество CaCO3 в меле:

масса CaCO3 = 500 г × 0,8 = 400 г

Количество молей CaCO3:

n(CaCO3) = масса / молярная масса = 400 г / 100,09 г/моль = 3,998 моль

Так как два моля уксусной кислоты реагируют с одним моль CaCO3, необходимо 2 × 3,998 = 7,996 моль уксусной кислоты для полного реагирования.

Масса уксусной кислоты:

масса CH3COOH = количество молей × молярная масса = 7,996 моль × 60,05 г/моль = 480,8 г

Обратите внимание, что уксусная кислота в этой задаче является избыточным реагентом, что означает, что не все моли уксусной кислоты будут использованы в реакции.

Количество молей CO2, которое образуется:

n(CO2) = n(CaCO3) = 3,998 моль

Объем CO2 можно вычислить с использованием уравнения состояния идеального газа:

V(CO2) = n(CO2) × R × T / P

где R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)), T - температура, а P - давление.

Так как температура и давление не указаны в задаче, мы можем использовать стандартные условия (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление) для вычисления объема:

V(CO2) = 3,998 моль × 8,31 Дж/(моль·К) × 273 К / 1 атм = 86,7 л

Таким образом, при реакции 500 г мела содержащего 80% CaCO3 с раствором уксусной кислоты

Объяснение:

Можна корону

Answer 2

Да, конечно. Давайте разберемся с этой задачей.

Уравнение химической реакции между кальцием карбонатом (CaCO₃) и уксусной кислотой (CH₃COOH) можно записать следующим образом:

\[ CaCO₃ + 2CH₃COOH \rightarrow Ca(CH₃COO)₂ + CO₂ + H₂O \]

Это означает, что одна молекула кальция карбоната реагирует с двумя молекулами уксусной кислоты, образуя кальций ацетат, углекислый газ (CO₂) и воду.

Мы знаем, что масса мела составляет 500 г, и он содержит 80% кальция карбоната. Значит, масса кальция карбоната равна \(0.8 \times 500 \, \text{г} = 400 \, \text{г}\).

Теперь нужно определить количество молекул кальция карбоната. Для этого воспользуемся молекулярной массой кальция карбоната, которая равна приблизительно 100 г/моль (40 г/моль для кальция, 12 г/моль для углерода и 48 г/моль для кислорода).

\[ \text{Количество молекул} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молекулярная масса}} \]

\[ \text{Количество молекул} = \frac{400 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 4 \, \text{моль} \]

Так как коэффициент перед углекислым газом в уравнении реакции равен 1, то количество молекул углекислого газа также равно 4 моль.

Теперь используем уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\) (где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молекул газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура) для определения объема углекислого газа. Примем \(T = 273 \, \text{K}\) (комнатная температура) и \(R \approx 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}\).

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Поскольку мы не знаем давление \(P\), мы не можем точно определить объем газа. Если предположить стандартное давление \(P = 1 \, \text{атм}\), то

\[ V \approx \frac{4 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \times 273 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx 90 \, \text{л} \]

Таким образом, приблизительный объем углекислого газа, образующегося при реакции, составляет примерно 90 литров.