Внаслідок розкладання Купрум 2 нітрату утворилися 20 г оксиду. Розрахуйте сумарний об’єм утворених газів
Ответы
Ответ:
Розкладання Купрум 2 нітрату можна представити наступною реакцією:
2Cu(NO3)2(s) → 2CuO(s) + 4NO2(g) + O2(g)
Як ми бачимо з хімічного рівняння, в результаті цієї реакції утворюються два гази - NO2 та O2.
Для розрахунку сумарного об'єму газів, утворених в результаті реакції, потрібно знати об'єми кожного з газів при стандартних умовах (температура 0 градусів Цельсія та тиск 1 атмосфери).
Для цього можна скористатися формулою:
V = (m * RT) / (M * P)
де:
V - об'єм газу
m - маса газу
R - універсальна газова стала (8.31 Дж / (моль * К))
T - температура газу в Кельвінах (273 K для STP)
M - молярна маса газу
P - тиск газу в Паскалях (101325 Па для STP)
Спочатку потрібно розрахувати масу NO2 та O2, які утворюються в реакції.
M(2CuO) = 2 * 63.55 g/mol + 15.999 g/mol = 143.1 g/mol - молярна маса CuO
n(CuO) = m(CuO) / M(CuO) = 20 g / 143.1 g/mol = 0.1397 моль - кількість молей CuO
з хімічного рівняння знаємо, що 4 молі NO2 утворюються з 2 молей Cu(NO3)2. Так як коефіцієнт в рівнянні 1:2, то між кількістю молей NO2 та CuO також існує відповідність 1:2.
n(NO2) = 2 * n(CuO) = 0.2794 моль - кількість молей NO2
n(O2) = n(NO2) * (1/2) = 0.1397 моль - кількість молей O2
Тепер можна розрахувати об'єми кожного з газів за допомогою формули:
V(NO2) = (n * R * T) / (P * M)
V(O2) = (n * R * T) / (P * M)
Підставимо значення температури та тиску за стандартних умов (273 K та 101325 Па), а молярну масу NO2 та O2 можна знайти у таблицях.
M(NO2) = 46.0055 g/mol
M(O2) = 31.9988 g/mol
V(NO2) = (0.2794 моль * 8.31 Дж / (моль * К) * 273 K) / (101325 Па * 46.0055 г / моль) = 0.0103 м3
V(O2) = (0.1397 моль * 8.31 Дж / (моль * К) * 273 K) / (101325 Па * 31.9988 г / моль) = 0.0051 м3
Отже, сумарний об'єм утворених газів дорівнює сумі об'ємів NO