Question

Помогите розвязать задачу. На шальках терезів урівноважені однакові колби ,в кожній з яких знаходиться по 200г 20%-ного розчину хлоридної кислоти. В першу колбу внесли 20г цинку,а в другу-20г кальцій карбонату. Чи змінится рівновага при закінченні реакції,і яка колба буде важча? Відповіді підтвердіть розрахунками.

Answer 1

Давайте спочатку напишемо рівняння реакції для обох випадків:

1. Реакція цинку (Zn) з хлоридною кислотою (HCl):

\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]

2. Реакція кальцій карбонату (CaCO₃) з хлоридною кислотою (HCl):

\[ CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O \]

Спростимо маси реагентів та продуктів реакції:

1. Для цинку (Zn):

\[ \text{Маса Zn} = 20 \, \text{г} \]

\[ \text{Маса ZnCl}_2 = 65.38 \, \text{г/моль} \times 1 \, \text{моль} = 65.38 \, \text{г} \]

\[ \text{Маса H}_2 = 2 \, \text{г/моль} \times 1 \, \text{моль} = 2 \, \text{г} \]

2. Для кальцій карбонату (CaCO₃):

\[ \text{Маса CaCO}_3 = 20 \, \text{г} \]

\[ \text{Маса CaCl}_2 = 110.98 \, \text{г/моль} \times 1 \, \text{моль} = 110.98 \, \text{г} \]

\[ \text{Маса CO}_2 = 44.01 \, \text{г/моль} \times 1 \, \text{моль} = 44.01 \, \text{г} \]

\[ \text{Маса H}_2\text{O} = 18.02 \, \text{г/моль} \times 1 \, \text{моль} = 18.02 \, \text{г} \]

Тепер порівняємо маси вихідних речовин та продуктів реакцій для обох випадків.

1. Для цинку:

\[ \text{Маса вихідних речовин} = \text{Маса Zn} + \text{Маса HCl} = 20 \, \text{г} + 200 \, \text{г} = 220 \, \text{г} \]

\[ \text{Маса продуктів} = \text{Маса ZnCl}_2 + \text{Маса H}_2 = 65.38 \, \text{г} + 2 \, \text{г} = 67.38 \, \text{г} \]

2. Для кальцій карбонату:

\[ \text{Маса вихідних речовин} = \text{Маса CaCO}_3 + \text{Маса HCl} = 20 \, \text{г} + 200 \, \text{г} = 220 \, \text{г} \]

\[ \text{Маса продуктів} = \text{Маса CaCl}_2 + \text{Маса CO}_2 + \text{Маса H}_2\text{O} = 110.98 \, \text{г} + 44.01 \, \text{г} + 18.02 \, \text{г} = 173.01 \, \text{г} \]

Отже, після завершення реакцій маса продуктів для кальцій карбонату буде більшою (173.01 г проти 67.38 г для цинку). Таким чином, колба з кальцій карбонатом буде важчою після реакції, і рівновага зміниться.