Вопрос школьника
Через розчин калій гідроксиду пропустили карбон(ІV) оксид об’ємом 112 л (н.у.). Обчисліть маси та кількості речовин продуктів реакції, якщо вважати, що весь газ прореагував
Ответ от учителя
Дано: об’єм карбон(ІV) оксиду — 112 л (н.у.), розчин калій гідроксиду, весь газ прореагував.
Необхідно знайти: маси та кількості продуктів реакції.
Розчин калій гідроксиду (KOH) реагує з карбон(ІV) оксидом (CO2) за наступною реакцією:
KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
За рівнянням реакції, одна молекула KOH реагує з однією молекулою CO2, утворюючи одну молекулу K2CO3 та одну молекулу H2O.
Для визначення маси та кількості продуктів реакції, спочатку необхідно визначити кількість молекул CO2, яка була пропущена через розчин KOH. Для цього використаємо загальну газову формулу:
PV = nRT
де P — тиск газу, V — об’єм газу, n — кількість молекул газу, R — універсальна газова стала, T — температура газу.
Нормальні умови (н.у.) відповідають температурі 0 °C та тиску 1 атмосфери. Тому можна записати:
PV = nRT = (1 атм) * (112 л) = n * (0,0821 л * атм / моль * К) * (273 К)
Отримаємо кількість молекул CO2:
n = PV / RT = (1 атм) * (112 л) / (0,0821 л * атм / моль * К) * (273 К) = 4,4 моль
Таким чином, через розчин KOH пропустили 4,4 моль CO2.
За рівнянням реакції, одна молекула CO2 утворює одну молекулу K2CO3 та одну молекулу H2O. Тому можна записати:
n(K2CO3) = n(CO2) = 4,4 моль
n(H2O) = n(CO2) = 4,4 моль
Для визначення маси продуктів реакції, необхідно знати молярні маси речовин. Молярна маса CO2 дорівнює 44 г / моль, молярна маса K2CO3 — 138 г / моль, молярна маса H2O — 18 г / моль.
Тому можна записати:
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 4,4 моль * 44 г / моль = 193,6 г
m(K2CO3) = n(K2CO3) * M(K2CO3) = 4,4 моль * 138 г / моль = 607,2 г
m(H2O) = n(H2O) * M(H2O) = 4,4 моль * 18 г / моль = 79,2 г
Отже, маса продуктів реакції складає 193,6 г CO2, 607,2 г K2CO3 та 79,2 г H2O. Кількість продуктів реакції дорівнює 4,4 моль для кожної речовини.
