Question

К раствору серной кислоты массой 4,9 г добавили кальций карбонат массой 10г. Вычислите объем углекислого газа (н.у.) образовавшийся в результі реакции.

Answer 1

В приложении решение к задаче

Answer 2

Давайте определим, какие вещества реагируют в данной реакции и какие продукты образуются.

Реакция между серной кислотой (\(H_2SO_4\)) и кальцием карбонатом (\(CaCO_3\)) выглядит следующим образом:

\[H_2SO_4 + CaCO_3 \rightarrow CaSO_4 + CO_2 + H_2O.\]

Согласно сбалансированной реакции, одна молекула кальция карбоната реагирует с двумя молекулами серной кислоты, образуя сульфат кальция, углекислый газ и воду.

1. Найдем количество молей серной кислоты (\(H_2SO_4\)) и кальция карбоната (\(CaCO_3\)).

Масса серной кислоты (\(H_2SO_4\)) = 4.9 г, Масса кальция карбоната (\(CaCO_3\)) = 10 г.

Теперь, используем молярные массы: Молярная масса \(H_2SO_4\) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль, Молярная масса \(CaCO_3\) = 40 + 12 + 3*16 = 100 г/моль.

Количество молей \(H_2SO_4\) = масса/\(M_{H_2SO_4}\) = 4.9/98 ≈ 0.05 моль, Количество молей \(CaCO_3\) = масса/\(M_{CaCO_3}\) = 10/100 = 0.1 моль.

2. Согласно уравнению реакции, каждая моль кальция карбоната образует одну моль \(CO_2\).

Таким образом, количество молей \(CO_2\) = 0.1 моль.

3. Теперь, используем уравнение состояния идеального газа, \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура.

При нормальных условиях (н.у.), давление \(P = 1 \, атм\), температура \(T = 273 \, K\), универсальная газовая постоянная \(R = 0.0821 \, \frac{L \cdot атм}{моль \cdot K}\).

Теперь мы можем вычислить объем газа:

\[V = \frac{nRT}{P} = \frac{0.1 \cdot 0.0821 \cdot 273}{1} \, л.\]

Вычислив это, мы получим значение объема углекислого газа при нормальных условиях, образовавшегося в результате реакции.