Вычислите объём (н. у.) оксида углерода (IV), который выделится при действии соляной кислоты на мрамор массой 100г. Вычислите объём (н. у.) оксида углерода (IV), который выделится при действии соляной кислоты на мрамор массой 100 г с массовой долей карбоната кальция 60%.
Запишем химическую реакцию между соляной кислотой (HCl) и карбонатом кальция:
[ \text{CaCO}_3 (s) + 2 \, \text{HCl} (aq) \rightarrow \text{CaCl}_2 (aq) + \text{H}_2O (l) + \text{CO}_2 (g) ] Из уравнения видно, что 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂.
Вычислим количество вещества (моль) CaCO₃:
Молярная масса CaCO₃: [ M_{CaCO3} = 40.08 \, \text{(Ca)} + 12.01 \, \text{(C)} + 3 \cdot 16.00 \, \text{(O)} = 100.09 \, \text{г/моль} ] Количество вещества CaCO₃: [ n{\text{CaCO}3} = \frac{m{\text{CaCO}3}}{M{\text{CaCO}_3}} = \frac{60 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.599 \, \text{моль} ]
Определяем количество CO₂, образующегося в реакции:
Так как 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂, следовательно: [ n_{\text{CO}2} = n{\text{CaCO}_3} \approx 0.599 \, \text{моль} ]
Теперь вычисляем объём CO₂ при нормальных условиях (н.у.):
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л. [ V_{\text{CO}2} = n{\text{CO}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0.599 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 13.4 \, \text{л} ]
Таким образом, объём оксида углерода (IV), который выделится при действии соляной кислоты на мрамор массой 100 г с массовой долей карбоната кальция 60%, составляет примерно 13.4 литра (н. у.).
Для решения задачи сначала нужно узнать, сколько карбоната кальция (CaCO₃) содержится в 100 г мрамора с массовой долей карбоната кальция 60%.
Находим массу CaCO₃: [
m_{\text{CaCO}_3} = 100 \, \text{г} \times 0.60 = 60 \, \text{г}
]
Запишем химическую реакцию между соляной кислотой (HCl) и карбонатом кальция: [
\text{CaCO}_3 (s) + 2 \, \text{HCl} (aq) \rightarrow \text{CaCl}_2 (aq) + \text{H}_2O (l) + \text{CO}_2 (g)
]
Из уравнения видно, что 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂.
Вычислим количество вещества (моль) CaCO₃: Молярная масса CaCO₃:
[
M_{CaCO3} = 40.08 \, \text{(Ca)} + 12.01 \, \text{(C)} + 3 \cdot 16.00 \, \text{(O)} = 100.09 \, \text{г/моль}
]
Количество вещества CaCO₃:
[
n{\text{CaCO}3} = \frac{m{\text{CaCO}3}}{M{\text{CaCO}_3}} = \frac{60 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.599 \, \text{моль}
]
Определяем количество CO₂, образующегося в реакции: Так как 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂, следовательно:
[
n_{\text{CO}2} = n{\text{CaCO}_3} \approx 0.599 \, \text{моль}
]
Теперь вычисляем объём CO₂ при нормальных условиях (н.у.): При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л.
[
V_{\text{CO}2} = n{\text{CO}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0.599 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 13.4 \, \text{л}
]
Таким образом, объём оксида углерода (IV), который выделится при действии соляной кислоты на мрамор массой 100 г с массовой долей карбоната кальция 60%, составляет примерно 13.4 литра (н. у.).