Рассчитайте объем углекислого газа, который получится при взаимодействии карбоната кальция массой 200 гр, содержащем 10% примесей, с раствором соляной кислоты.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для рассчета объема углекислого газа, который получится при реакции карбоната кальция с соляной кислотой, необходимо сначала найти количество карбоната кальция в чистом виде.

Масса карбоната кальция без примесей: 200 г (1 - 0,1) = 180 г
Молярная масса CaCO3 (карбоната кальция) = 40,08 г/моль (Ca) + 12,01 г/моль (C) + 3 16,00 г/моль (O) = 100,08 г/моль

Количество молей CaCO3: 180 г / 100,08 г/моль ≈ 1,799 моль

Уравнение реакции между CaCO3 и HCl:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

Масса молярная HCl (соляной кислоты) = 1,01 г/моль (H) + 35,45 г/моль (Cl) = 36,46 г/моль

Количество молей HCl: 1,799 моль CaCO3 * 2 моль HCl / 1 моль CaCO3 = 3,598 моль HCl

Масса HCl: 3,598 моль * 36,46 г/моль = 131,21 г

Объем углекислого газа рассчитываем по уравнению состояния идеального газа:
V = nRT / P

где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль*К)), T - температура в Кельвинах, P - давление.

Пусть T = 298 К (температура комнаты), P = 1 атм (давление атмосферное).

Объем углекислого газа:
V_CO2 = 1,799 моль 8,31 Дж/(мольК) * 298 К / 101325 Па = 0,039 м³

Итак, объем углекислого газа, который получится при взаимодействии карбоната кальция массой 200 гр с 10% примесями с раствором соляной кислоты, составит около 0,039 м³.