Question

На 0,9 моль карбонат кальция подействовали 540 мл 8%-ной соляной кислоты (плотность 1,04г/см^3) Какой газ сколько его по объему выделится?

Answer 1

Давайте разберемся с этой реакцией.

Уравнение химической реакции между карбонатом кальция (CaCO₃) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:

\[ \text{CaCO₃} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl₂} + \text{CO₂} + \text{H₂O} \]

Это уравнение показывает, что 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя одну моль \( \text{CO₂} \).

У вас есть 0,9 моль карбоната кальция. Это означает, что для полного реагирования потребуется удвоенное количество соляной кислоты, т.е., \( 2 \times 0,9 = 1,8 \) молей HCl.

Теперь нужно вычислить массу соляной кислоты. Поскольку у вас 540 мл 8%-ной соляной кислоты, это означает, что в 100 мл содержится 8 г соляной кислоты. Таким образом, в 540 мл будет \( 540 \div 100 \times 8 = 43,2 \) г соляной кислоты.

Теперь, зная массу соляной кислоты, вычислим количество молей соляной кислоты:

\[ \text{Масса} = \text{Количество молей} \times \text{Молярная масса} \]

Молярная масса HCl примерно равна 36,5 г/моль.

\[ \text{Количество молей} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} \] \[ \text{Количество молей} = \frac{43,2}{36,5} \approx 1,18 \]

Таким образом, у вас есть чуть более 1,18 молей HCl.

Теперь мы знаем, что при реакции образуется 1 моль \( \text{CO₂} \) на каждую моль \( \text{HCl} \). Следовательно, образуется примерно 1,18 моль \( \text{CO₂} \).

Теперь используем уравнение состояния для идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная (примерно 0,0821 л⋅атм/(моль⋅K)), \( T \) - температура в Кельвинах.

Мы хотим узнать объем \( \text{CO₂} \). Для этого мы можем использовать формулу:

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

Подставим значения:

\[ V = \frac{1,18 \times 0,0821 \times T}{P} \]

Теперь у нас есть одно уравнение с двумя неизвестными (\( V \) и \( T \)). Мы также знаем, что \( P \) (давление) равно атмосферному давлению, примерно \( 1 \, \text{атм} \) (можно использовать 0,986 атм, если более точное значение требуется).

\[ V = \frac{1,18 \times 0,0821 \times T}{1} \]

Теперь у вас есть уравнение для объема \( V \) в зависимости от температуры \( T \). Решив это уравнение, вы сможете найти объем образовавшегося \( \text{CO₂} \). Однако для полного решения уравнения нужны дополнительные данные о температуре \( T \).