Question

Рассчитайте массу и количесто вещества углекислого газа, образовавшегося при разложении 10 г известняка (СаСО3)

Answer 1

Разложение известняка (CaCO3) под воздействием тепла приводит к образованию углекислого газа (CO2), оксида кальция (CaO) и молекулярного кислорода (O2). Реакция выглядит следующим образом:

\[ \mathrm{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2} \]

Молярная масса известняка (CaCO3) равна сумме масс атомов кальция (Ca), углерода (C) и трех атомов кислорода (O):

\[ \mathrm{M(CaCO_3) = M(Ca) + M(C) + 3 \cdot M(O)} \]

Подставим значения масс атомов: \[ \mathrm{M(Ca) = 40.08 \ g/mol} \] \[ \mathrm{M(C) = 12.01 \ g/mol} \] \[ \mathrm{M(O) = 16.00 \ g/mol} \]

Тогда: \[ \mathrm{M(CaCO_3) = 40.08 + 12.01 + 3 \cdot 16.00 = 100.09 \ g/mol} \]

Теперь, чтобы рассчитать количество молей известняка, используем формулу:

\[ \mathrm{n = \frac{m}{M}} \]

где \( \mathrm{n} \) - количество молей, \( \mathrm{m} \) - масса вещества, \( \mathrm{M} \) - молярная масса.

Подставим значения: \[ \mathrm{n = \frac{10 \ g}{100.09 \ g/mol} \approx 0.1 \ mol} \]

Так как при разложении одной моли известняка образуется одна моль углекислого газа, количество молей углекислого газа (CO2) также будет 0.1 моль.

Теперь рассчитаем массу углекислого газа, используя его молярную массу. Молярная масса углекислого газа (CO2) равна сумме масс атомов углерода (C) и двух атомов кислорода (O):

\[ \mathrm{M(CO_2) = M(C) + 2 \cdot M(O)} \]

Подставим значения масс атомов: \[ \mathrm{M(CO_2) = 12.01 + 2 \cdot 16.00 = 44.01 \ g/mol} \]

Теперь рассчитаем массу углекислого газа: \[ \mathrm{m_{CO_2} = n_{CO_2} \cdot M_{CO_2}} \] \[ \mathrm{m_{CO_2} = 0.1 \ mol \cdot 44.01 \ g/mol \approx 4.401 \ g} \]

Таким образом, масса и количество вещества углекислого газа, образовавшегося при разложении 10 г известняка, составляют примерно 4.401 г и 0.1 моль соответственно.