Какой объем углекислого газа образуется при взаимодействии соляной кислоты с известняком массой 200 г содержащий 15% примесей
Ответы
Ответ:
Уравнение химической реакции между соляной кислотой (HCl) и известняком (CaCO₃) выглядит следующим образом:
\[ CaCO₃ + 2HCl \rightarrow CaCl₂ + CO₂ + H₂O \]
Молярная масса известняка (CaCO₃) равна приблизительно 100 г/моль.
Итак, масса CaCO₃ в вашем примере составляет \(0.15 \times 200 \, \text{г} = 30 \, \text{г}\).
Таким образом, количество молей CaCO₃ можно вычислить, поделив массу на молярную массу:
\[ n = \frac{30 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 0.3 \, \text{моль} \]
Согласно сбалансированному уравнению, на каждый моль CaCO₃ образуется один моль \( CO₂ \).
Таким образом, количество молей \( CO₂ \) также равно \( 0.3 \, \text{моль} \).
Теперь используем уравнение состояния идеального газа \( PV = nRT \), где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура в Кельвинах.
При нормальных условиях (0°C и 1 атмосферное давление), \( R \approx 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \).
Давление \( P \) равно 1 атмосфере.
Пусть температура \( T \) будет комнатной температурой, примерно 298 К.
Теперь можем вычислить объем \( V \):
\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{(0.3 \, \text{моль}) \cdot (0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}) \cdot (298 \, \text{К})}{1 \, \text{атм}} \]
\[ V \approx 7.7 \, \text{л} \]
Таким образом, объем углекислого газа, образующегося при взаимодействии 200 г известняка с соляной кислотой, примерно равен 7.7 литрам.