Свойства растворов электролитов. Какой объём (н.у) углекислого газа может быть получен из 12 кг природного известняка, содержащего 80% карбоната кальция?
Для решения этой задачи сначала найдем массу карбоната кальция CaCO3CaCO₃CaCO3 в 12 кг природного известняка. Поскольку в известняке содержится 80% карбоната кальция, то:
масса CaCO₃=12 кг×0.8=9.6 кг
\text{масса CaCO₃} = 12 \, \text{кг} \times 0.8 = 9.6 \, \text{кг} масса CaCO₃=12кг×0.8=9.6кг
Теперь, найдём количество молей карбоната кальция. Молярная масса CaCO₃ составит:
На каждый моль CaCO₃ образуется один моль углекислого газа CO2CO₂CO2. Таким образом, количество образуемого CO₂ составляет тоже примерно 95.9 моль.
Теперь будем использовать закон идеальных газов для нахождения объёма CO₂ при нормальных условиях н.у.н.у.н.у., где 1 моль газа занимает примерно 22.4 л.
Для решения этой задачи сначала найдем массу карбоната кальция CaCO3CaCO₃CaCO3 в 12 кг природного известняка. Поскольку в известняке содержится 80% карбоната кальция, то:
масса CaCO₃=12 кг×0.8=9.6 кг \text{масса CaCO₃} = 12 \, \text{кг} \times 0.8 = 9.6 \, \text{кг}
масса CaCO₃=12кг×0.8=9.6кг
Теперь, найдём количество молей карбоната кальция. Молярная масса CaCO₃ составит:
M<em>CaCO3=M</em>Ca+M<em>C+3⋅M</em>O=40.08 г/моль+12.01 г/моль+3⋅16.00 г/моль=100.09 г/моль M<em>{CaCO₃} = M</em>{Ca} + M<em>{C} + 3 \cdot M</em>{O} = 40.08 \, \text{г/моль} + 12.01 \, \text{г/моль} + 3 \cdot 16.00 \, \text{г/моль} = 100.09 \, \text{г/моль}
M<em>CaCO3 =M</em>Ca+M<em>C+3⋅M</em>O=40.08г/моль+12.01г/моль+3⋅16.00г/моль=100.09г/моль
Теперь переведем массу CaCO₃ из кг в г:
9.6 кг=9600 г 9.6 \, \text{кг} = 9600 \, \text{г}
9.6кг=9600г
Теперь рассчитаем количество молей CaCO₃:
n<em>CaCO3=m</em>CaCO3MCaCO3=9600 г100.09 г/моль≈95.9 моль n<em>{CaCO₃} = \frac{m</em>{CaCO₃}}{M_{CaCO₃}} = \frac{9600 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} \approx 95.9 \, \text{моль}
n<em>CaCO3 =MCaCO3 m</em>CaCO3 =100.09г/моль9600г ≈95.9моль
При разложении карбоната кальция CaCO3CaCO₃CaCO3 по реакции:
CaCO₃→CaO+CO₂ \text{CaCO₃} \rightarrow \text{CaO} + \text{CO₂}
CaCO₃→CaO+CO₂
На каждый моль CaCO₃ образуется один моль углекислого газа CO2CO₂CO2 . Таким образом, количество образуемого CO₂ составляет тоже примерно 95.9 моль.
Теперь будем использовать закон идеальных газов для нахождения объёма CO₂ при нормальных условиях н.у.н.у.н.у., где 1 моль газа занимает примерно 22.4 л.
V<em>CO2=n</em>CO2⋅Vm=95.9 моль⋅22.4 л/моль≈2145.76 л V<em>{CO₂} = n</em>{CO₂} \cdot V_m = 95.9 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} \approx 2145.76 \, \text{л}
V<em>CO2 =n</em>CO2 ⋅Vm =95.9моль⋅22.4л/моль≈2145.76л
Таким образом, объём углекислого газа, который может быть получен из 12 кг природного известняка, составляет примерно 2146 литров.