Question

Визначте масу літій гідроксиду, що витрачається на взаємодію з карбон (IV) оксидом об’ємом 4,48 літри (н.у.).

Answer 1

Ответ:

Дано:

2LiOH + CO₂ = Li₂CO₃ + H₂O

V(CO₂) = 4,48 л

m(LiOH) — ?

Рішення:

m(LiOH) = n(LiOH) × M(LiOH) = ½n(CO₂) × M(LiOH) = ½(V(CO₂)/Vm) × M(LiOH) = ½(4,48 л ÷ 22,4 л/моль) × 24 г/моль = 2,4 г

Answer 2

Для визначення маси літій гідроксиду, яка витрачається на взаємодію з карбон (IV) оксидом при заданому об'ємі (4,48 літри при нормальних умовах, н.у.), спершу потрібно розрахувати кількість молей карбон (IV) оксиду в заданому об'ємі газу. Для цього ми використовуємо рівняння ідеального газу:

PV = nRT,

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - універсальна газова стала, і T - температура в абсолютних одиницях.

При нормальних умовах (н.у.), тиск і температура становлять приблизно 1 атмосфера і 273 К, відповідно. Також відомо, що універсальна газова стала R дорівнює 0,0821 л·атм/(моль·К). Замінюючи ці значення у рівнянні, ми можемо розрахувати кількість молей карбон (IV) оксиду:

(1 атм) * (4,48 л) = n * (0,0821 л·атм/(моль·К)) * (273 К).

Розв'язуючи це рівняння, отримуємо:

n = (1 атм * 4,48 л) / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 К) ≈ 0,188 моль.

Тепер ми знаємо кількість молей карбон (IV) оксиду, яка реагує з літій гідроксидом. Основний хімічний реакція між ними може бути записана наступним чином:

LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O.

З рівняння видно, що 1 моль карбон (IV) оксиду взаємодіє з 1 молью літій гідроксиду. Таким чином, ми знаємо, що 0,188 моль карбон (IV) оксиду взаємодіють з 0,188 мольами літій гідроксиду.

Тепер можемо розрахувати масу літій гідроксиду (LiOH), використовуючи масу молекули літію (Li) і гідроксидної групи (OH):

Маса LiOH = (Маса Li + Маса О + Маса Н) * Кількість молей LiOH, Маса Li = 6,94 г/моль, Маса О = 16,00 г/моль, Маса Н = 1,01 г/моль.

Маса LiOH = (6,94 г/моль + 16,00 г/моль + 1,01 г/моль) * 0,188 моль ≈ 3,75 г.

Отже, маса літій гідроксиду, яка витрачається на взаємодію з карбон (IV) оксидом об'ємом 4,48 літри (н.у.), становить приблизно 3,75 грама.