Визначте об’єм CO2, що виділиться при взаємодії карбонату кальцію з розчином хлоридної кислоти масою 200 г (масова частка хлороводню 3,65%)
Ответы
Объяснение:
Для визначення об'єму CO2, що виділиться при взаємодії карбонату кальцію з розчином хлоридної кислоти, необхідно використати реакційний рівняння та стехіометрію реакції.
Реакційне рівняння для реакції між карбонатом кальцію (CaCO3) і хлоридною кислотою (HCl) виглядає наступним чином:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2
З цього рівняння видно, що для кожних 1 молекули карбонату кальцію виділяється 1 молекула CO2. Молярна маса CaCO3 дорівнює 100,09 г/моль.
Спочатку визначимо кількість карбонату кальцію, яка реагує з розчином хлоридної кислоти. Використовуємо формулу масової концентрації (масова частка):
Масова частка = (маса компонента / маса розчину) * 100%
Маса хлороводню в розчині HCl: (3,65/100) * 200 г = 7,3 г
Молярна маса HCl дорівнює 36,46 г/моль. Знаходимо кількість речовини HCl:
Кількість речовини HCl = маса / молярну масу = 7,3 г / 36,46 г/моль ≈ 0,20 моль
З реакційного рівняння видно, що для кожних 2 молекул HCl реагує 1 молекула CaCO3, отже, кількість речовини CaCO3 дорівнює половині кількості HCl:
Кількість речовини CaCO3 = 0,20 моль / 2 = 0,10 моль
Тепер, знаючи кількість речовини CaCO3, можна визначити кількість CO2, використовуючи стехіометрію реакції. Оскільки кожний моль CaCO3 дає 1 моль CO2, то кількість CO2 також дорівнює 0,10 моль.
Об'єм CO2 можна визначити, використовуючи ідеальний газовий закон. При нормальних умовах (температура 0 °C або 273,15 К, тиск 1 атм або 101,325 кПа), 1 моль будь-якого газу займає об'єм 22,4 л.
Об'єм CO2 = кількість CO2 * об'єм на 1 моль CO2
Об'єм CO2 = 0,10 моль * 22,4 л/моль ≈ 2,24 л
Таким чином, при взаємодії карбонату кальцію з розчином хлоридної кислоти масою