Какую массу карбоната кальция следует взять, чтобы полученным при его разложение диоксидом углерода наполнить баллон ёмкостью 40 дм^3 при 188 К и давлении 101,3 кПа?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Для начала найдем количество вещества CO2, которое необходимо для наполнения баллона при заданных условиях. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа для CO2: PV = nRT.

n = PV / RT = (101,3 кПа 40 дм^3) / (8,31 Дж / (моль К) * 188 К) ≈ 204 моль.

Так как при разложении карбоната кальция образуется один моль CO2 на каждый моль CaCO3, то количество моль CaCO3 будет равно 204 моль.

Теперь найдем массу карбоната кальция (CaCO3), используя молярную массу CaCO3: MM(CaCO3) = 40,1 г/моль (Ca) + 12,0 г/моль (C) + (3 * 16,0 г/моль (O)) = 100,1 г/моль.

m = n MM(CaCO3) = 204 моль 100,1 г/моль ≈ 20400,4 г ≈ 20,4 кг.

Таким образом, для наполнения баллона объемом 40 дм^3 при 188 К и давлении 101,3 кПа необходимо взять примерно 20,4 кг карбоната кальция.