Question

Який об'єм вуглекислого газу виділиться при взаємодії кальцій карбонату масою 234 г, що містить 12% домішок з хлоридною кислотою?

Answer 1

Розглянемо спочатку реакцію, що відбувається між кальцій карбонатом (CaCO₃) та хлоридною кислотою (HCl):

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

З цієї реакції видно, що одна молекула кальцій карбонату реагує з двома молекулами хлоридної кислоти. Оскільки в задачі не дано молярну концентрацію хлоридної кислоти, ми не можемо точно визначити кількість реагенту, що реагує. Однак, ми можемо виходити з припущення, що домішки з хлоридною кислотою не реагують з кальцій карбонатом, а реагує лише "чистий" кальцій карбонат.

Тоді можемо визначити кількість молей кальцій карбонату в заданій масі (234 г):

маса CaCO₃ = 234 г

молярна маса CaCO₃ = 100,1 г/моль

кількість молей CaCO₃ = маса / молярна маса = 234 г / 100,1 г/моль ≈ 2,34 моль

Так як одна молекула кальцій карбонату виділяє одну молекулу CO₂, то кількість CO₂, що виділиться, також дорівнюватиме 2,34 моль.

Тепер ми можемо визначити об'єм вуглекислого газу за умови стандартних умов (температура 0°C та тиск 1 атмосфера):

V = n * Vm

де

n - кількість молей газу (2,34 моль)

Vm - молярний об'єм газу при стандартних умовах (22,4 л/моль)

Тоді:

V = 2,34 моль * 22,4 л/моль ≈ 52,4

Answer 2

При взаємодії кальцій карбонату з хлоридною кислотою утворюється вуглекислий газ. Щоб визначити об'єм виділеного газу, спочатку потрібно визначити кількість моль кальцій карбонату, а потім використати стехіометрію реакції для визначення об'єму газу.

Крок 1: Визначення кількості моль кальцій карбонату

Маса кальцій карбонату дорівнює 234 г, а відсоток домішок з хлоридною кислотою становить 12%. Щоб визначити масу кальцій карбонату без домішок, ми можемо відняти масу домішок від загальної маси.

Маса домішок з хлоридною кислотою: 234 г * 12% = 28.08 г Маса кальцій карбонату без домішок: 234 г - 28.08 г = 205.92 г

Тепер ми можемо визначити кількість моль кальцій карбонату, використовуючи його молярну масу.

Молярна маса кальцій карбонату (CaCO3) = 40.08 г/моль + 12.01 г/моль + (3 * 16.00 г/моль) = 100.09 г/моль

Кількість моль кальцій карбонату = маса кальцій карбонату / молярна маса кальцій карбонату = 205.92 г / 100.09 г/моль ≈ 2.06 моль

Крок 2: Визначення об'єму виділеного вуглекислого газу

За стехіометрією реакції між кальцій карбонатом і хлоридною кислотою, одна моль кальцій карбонату реагує з двома молями хлоридної кислоти, утворюючи одну моль вуглекислого газу.

Таким чином, кількість молей вуглекислого газу, що виділяється, дорівнює кількості молей кальцій карбонату.

Кількість молей вуглекислого газу = 2.06 моль

Для визначення об'єму виділеного газу, ми можемо використати ідеальний газовий закон, який стверджує, що об'єм газу пропорційний кількості молей газу.

Об'єм вуглекислого газу = кількість молей вуглекислого газу * молярний об'єм газу

Молярний об'єм газу при нормальних умовах (0°C і 1 атм) становить близько 22.4 л/моль.

Об'єм вуглекислого газу = 2.06 моль * 22.4 л/моль ≈ 46.144 л

Отже, об'єм вуглекислого газу, що виділяється при взаємодії кальцій карбонату масою 234 г, що містить 12% домішок з хлоридною кислотою, становить приблизно 46.144 л.

[[1]]