Вопрос школьника
При сгорании кальция массой 8 г количество выделившейся теплоты составило 127 кДж. Составьте термохимическое уравнение реакции.
Ответ от учителя
Термохимическое уравнение реакции сгорания кальция можно записать следующим образом:
Ca + O2 → CaO + Q
где Ca — кальций, O2 — кислород, CaO — оксид кальция, Q — выделившаяся теплота.
Уравнение показывает, что при сгорании кальция с кислородом образуется оксид кальция, а также выделяется теплота. Количество выделившейся теплоты в данном случае равно 127 кДж.
Масса кальция, участвующего в реакции, равна 8 г. Для расчета количества кислорода, необходимого для полного сгорания кальция, можно использовать закон сохранения массы. Согласно этому закону, масса продуктов реакции должна быть равна массе реагентов. Таким образом, масса оксида кальция, образующегося при сгорании 8 г кальция, равна 8 г.
Для расчета количества кислорода, необходимого для образования 8 г оксида кальция, можно использовать молярные пропорции. Молярная масса кальция равна 40 г/моль, молярная масса кислорода равна 32 г/моль, молярная масса оксида кальция равна 56 г/моль. Таким образом, количество молей кальция, участвующих в реакции, равно 8 г / 40 г/моль = 0,2 моль. Количество молей оксида кальция, образующегося при сгорании 0,2 моль кальция, равно также 0,2 моль.
Согласно уравнению реакции, на 1 моль кальция требуется 1 моль кислорода. Таким образом, для образования 0,2 моль оксида кальция необходимо 0,2 моль кислорода.
Теперь можно записать окончательное термохимическое уравнение реакции сгорания кальция с кислородом:
2 Ca + O2 → 2 CaO + 254 кДж
где 2 Ca — 0,2 моль кальция, O2 — 0,2 моль кислорода, 2 CaO — 0,2 моль оксида кальция, 254 кДж — выделившаяся теплота.
