Question

К раствору сульфатной кислоты массой 4.9 грамм добавили кальций карбонат массой 10 грамм. Вычислить обьем углекислого газа, который образовался в результате реакции?

Answer 1

H2So4+CaCO3=CaSO4+CO2+H2OMr(H2SO4)=98 г /мольn(H2SO4)=4,9/98=0,05 мольMr(CaCO3)=100 г/мольn(CaCO3)=10/100=0,1 мольn(CO2)=0,05 мольV=Vm*nV(CO2)=0,05*22,4=1,12 лОтвет:V(CO2)=1,12 л

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно определить, какая химическая реакция происходит между сульфатной кислотой (\(H_2SO_4\)) и кальцием карбонатом (\(CaCO_3\)) и какие продукты образуются. После этого можно использовать законы стехиометрии для определения количества образовавшегося углекислого газа.

Реакция между сульфатной кислотой и кальцием карбонатом выглядит следующим образом:

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

Согласно уравнению реакции, на один моль кальция карбоната образуется один моль \(CO_2\). Теперь мы можем использовать это соотношение для расчета молей \(CO_2\) на основе массы кальция карбоната.

Масса кальция карбоната: \(m_{\text{CaCO_3}} = 10 \, \text{г}\)

Молярная масса кальция карбоната: \(M_{\text{CaCO_3}} = 40.08 + 12.01 + 3 \times 16.00 = 100.09 \, \text{г/моль}\)

Количество молей кальция карбоната (\(n_{\text{CaCO_3}}\)):

\[ n_{\text{CaCO_3}} = \frac{m_{\text{CaCO_3}}}{M_{\text{CaCO_3}}} \]

\[ n_{\text{CaCO_3}} = \frac{10 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.0999 \, \text{моль} \]

Так как уравнение реакции показывает, что на каждый моль кальция карбоната образуется один моль \(CO_2\), количество молей \(CO_2\) также равно 0.0999 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), чтобы выразить объем (\(V\)) углекислого газа:

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

где \( n \) - количество молей газа, \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{моль}\cdot\text{К}^{-1}\cdot\text{Па}^{-1}\)), \( T \) - температура в Кельвинах, \( P \) - давление газа.

Обычно при комнатной температуре и давлении (н.у.) приняты значения \( T = 273.15 \, \text{K} \) и \( P = 101.325 \, \text{кПа} \). В данном случае можно использовать н.у., так как не указаны другие условия.

Подставим значения:

\[ V = \frac{0.0999 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{моль}\cdot\text{К}^{-1}\cdot\text{Па}^{-1} \times 273.15 \, \text{K}}{101.325 \, \text{кПа}} \]

Расчитав это выражение, мы получим объем углекислого газа (\(V\)) в литрах.