Чтобы найти объем углекислого газа (CO2), который выделяется при разложении карбоната кальция (CaCO3), нужно воспользоваться уравнением реакции разложения:
\[ \text{CaCO}_3 (s) \rightarrow \text{CaO} (s) + \text{CO}_2 (g) \]
Сначала определим молекулярные массы:
- Молярная масса CaCO3:
- Ca (кальций) = 40 г/моль
- C (углерод) = 12 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
- Итого: \( 40 + 12 + 48 = 100 \) г/моль
Теперь нам известна молярная масса CaCO3 = 100 г/моль.
На основании уравнения реакции и состава, видно, что 1 моль CaCO3 дает 1 моль CO2.
Следовательно, для 112 г CaO нужно сначала выяснить, сколько моль CaO выделилось:
- Молярная масса CaO:
- Ca = 40 г/моль
- O = 16 г/моль
- Итого: \( 40 + 16 = 56 \) г/моль
Теперь находим количество моль CaO:
\[ n(\text{CaO}) = \frac{112 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль} \]
Так как количество моль CaO равно количеству моль CaCO3, то мы также получили 2 моль CaCO3.
Теперь, поскольку 1 моль CaCO3 дает 1 моль CO2, мы имеем:
\[ n(\text{CO}_2) = 2 \text{ моль} \]
При стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Таким образом, объем CO2 можно вычислить следующим образом:
\[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 2 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л} \]
Таким образом, объем углекислого газа, который выделяется, составляет 44.8 литра.