Question

Для растворения основного карбоната бериллия (по составу аналогичен основному карбона‐
ту меди) потребовалось 37,8 г азотной кислоты. Сколько литров газа (н. у.) выделилось при этом?
Ответ запишите с точностью до сотых.

Answer 1

Запишемо рівняння реакції розкладу основного карбонату берилію:

BeCO3 + 2HNO3 → Be(NO3)2 + CO2 + H2O

За рівнянням видно, що при розкладі 1 моль основного карбонату берилію виділяється 1 моль газу (СО2). Тому, щоб знайти кількість виділеного газу, необхідно спочатку знайти кількість розкладеного основного карбонату берилію.

Молярна маса основного карбонату берилію (BeCO3) дорівнює 105,02 г/моль. Отже, ми можемо знайти кількість молей основного карбонату берилію, використавши масу, яка була зазначена в умові:

n(BeCO3) = m/M = 37,8 г / 105,02 г/моль ≈ 0,36 моль

Так як за рівнянням реакції 1 моль основного карбонату берилію дає 1 моль СО2, то кількість виділеного газу дорівнює кількості розкладеного основного карбонату берилію:

n(CO2) = n(BeCO3) ≈ 0,36 моль

Об'єм газу можна знайти за допомогою рівняння стану ідеального газу:

V = nRT/P

де R - універсальна газова стала, T - температура в Кельвінах, P - тиск.

Умова задачі не надає інформації про температуру та тиск, тому ми не можемо точно визначити об'єм газу. Однак, якщо ми припустимо, що тиск та температура залишаються сталими, то ми можемо використати стандартні умови (0 °C або 273 К, 1 атмосфера або 101,3 кПа) для порівняння об'ємів газів.

Підставляємо в формулу:

V(CO2) = n(CO2) * R * T / P ≈ 0,36 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К / 101,3 кПа ≈ 8,5 л

Отже, за стандартних умов 0 °C та 1 атмосфера при розкладі 37,8 г основного карбонату берилію виділяється близько 8,5 л СО2. Відповідь: 8,5 л.