Який об’єм ацетилену можна добути з 200 кг кальцій карбідута води,
масова частка домішок в якому 5 %?
СРОЧНО ПЖ, РЕШИТЕ ЧТОБЫ БЫЛО С ДАНО И РЕШЕНИЕМ
Ответы
Кальцій карбід (CaC2) взаємодіє з водою (H2O) і утворює ацетилен (C2H2) та кальцій гідроксид (Ca(OH)2) за наступною реакцією:
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
За реакцією 1 моль CaC2 утворює 1 моль C2H2. Молярна маса CaC2 дорівнює 64 г/моль, тому 200 кг (або 3125 моль) містять:
3125 моль × (1 моль C2H2 / 1 моль CaC2) = 3125 моль C2H2
З масової частки домішок 5 %, маса домішок дорівнює 0,05 × 200 кг = 10 кг. Тому маса чистого CaC2 дорівнює 200 кг - 10 кг = 190 кг.
Тепер можна визначити об'єм ацетилену (C2H2) за стандартних умов (0°C, 101,325 кПа), використовуючи ідеальний газовий закон:
PV = nRT
де P = 101,325 кПа - стандартний атмосферний тиск, V - об'єм газу (який ми шукаємо), n - кількість речовини газу (у молях), R - універсальна газова стала (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвінах (273 К за 0°C).
Для визначення кількості речовини необхідно перевести масу C2H2 в кількість речовини за допомогою молярної маси, яка дорівнює 26 г/моль:
моль C2H2 = маса C2H2 / молярна маса C2H2
моль C2H2 = (190 кг / 26 г/моль) = 7307,7 моль
Тепер можна визначити об'єм газу:
V = nRT / P
V = (7307,7 моль) × (8,314 Дж/(моль·К)) × (273 К) / (101,325 кПа × 1000 Па/кПа)
V = 160,8 м³
Отже, з 200 кг кальцій карбідута можна отримати близько 160,8 м³ ацетилену за стандартни