Какой объем газа выделится при взаимодействии карбоната кальция с 6 процентным раствором соляной кислоты массой 140 г

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно использовать уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO3) и соляной кислотой (HCl):

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

Сначала найдем количество вещества карбоната кальция:

Молярная масса CaCO3 = 40.08 (Ca) + 12.01 (C) + 3 * 16.00 (O) = 100.09 г/моль

Масса CaCO3 = 140 г

n(CaCO3) = m/M = 140/100.09 ≈ 1.399 моль

Из уравнения реакции видно, что при реакции 1 моль карбоната кальция выделяется 1 моль углекислого газа (CO2).

Так как в растворе содержится 6% соляной кислоты, можно найти количество вещества HCl:

Масса HCl = 6% * 140 г = 8.4 г

Молярная масса HCl = 1.0079 (H) + 35.453 (Cl) = 36.46 г/моль

n(HCl) = m/M = 8.4/36.46 ≈ 0.231 моль

Так как коэффициент перед HCl в уравнении реакции равен 2, для полного взаимодействия необходимо 0.462 моль HCl.

Таким образом, при взаимодействии 1.399 моль CaCO3 с 0.231 моль HCl выделится 1.399 моль CO2.

Объем газа можно вычислить по уравнению состояния идеального газа: PV = nRT

Объем газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:

V = (nRT)/P

где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.

Учитывая, что при комнатной температуре и давлении (20 С и 1 атм) углекислый газ имеет объем 22.4 л для 1 моля, можно найти объем выделившегося газа:

V = (1.399 0.0821 293) / 1 = 35.44 л

Таким образом, при взаимодействии 140 г карбоната кальция с 6% раствором соляной кислоты выделится 35.44 л углекислого газа.