Вопрос школьника
Кальцій карбонат масою 20 г повністю прореагував з хлоридною кислотою. Обчисліть об’єм газу (н. у.), що виділився під час реакції
Ответ от учителя
Для розв’язання цієї задачі необхідно знати реакційну рівняння між кальцій карбонатом та хлоридною кислотою:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
З цього рівняння видно, що за кожні 1 моль CaCO3 виділяється 1 моль CO2. Тому, щоб обчислити об’єм CO2, необхідно спочатку визначити кількість молей CaCO3, яка була використана в реакції.
Маса CaCO3, яка була використана, дорівнює 20 г. Молярна маса CaCO3 дорівнює 100,1 г/моль. Тому кількість молей CaCO3 можна обчислити за формулою:
n = m/M
де n — кількість молей, m — маса, M — молярна маса.
Отже, n = 20 г / 100,1 г/моль = 0,199 моль.
З цього рівняння видно, що за кожні 1 моль CaCO3 виділяється 1 моль CO2. Тому кількість молей CO2, яка була виділена в реакції, дорівнює 0,199 моль.
Об’єм газу (н. у.), що виділився під час реакції, можна обчислити за формулою:
V = nRT/P
де V — об’єм газу, n — кількість молей, R — універсальна газова стала (0,0821 л·атм/моль·К), T — температура в Кельвінах, P — тиск в атмосферах.
Температуру та тиск не вказано в умові задачі, тому ми будемо вважати, що реакція відбулася за стандартних умов (температура 273 К, тиск 1 атмосфера).
Отже, V = 0,199 моль * 0,0821 л·атм/моль·К * 273 К / 1 атмосфера = 4,3 л.
Отже, об’єм газу (н. у.), що виділився під час реакції, дорівнює 4,3 л.
