Для того чтобы рассчитать объём газа, выделяющегося при взаимодействии карбоната кальция (CaCO₃) с хлороводородом (HCl), давайте сначала рассмотрим уравнение химической реакции:
\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \]
Это уравнение показывает, что один моль карбоната кальция реагирует с двумя молями хлороводорода, при этом выделяется углекислый газ (CO₂).
Теперь перейдем к самим расчетам.
Определение массы HCl в растворе. У нас есть 73 г раствора, содержащего 20% HCl.
Масса HCl = 73 г * 0,20 = 14,6 г.
Определение количества вещества HCl. Молярная масса HCl = 1 г/моль (H) + 35,5 г/моль (Cl) = 36,5 г/моль.
Количество вещества HCl = масса HCl / молярная масса HCl = 14,6 г / 36,5 г/моль ≈ 0,400 моль.
Определение количества вещества CaCO₃. По уравнению реакции, 2 моль HCl реагируют с 1 моль CaCO₃, то есть количество CaCO₃ = количество HCl / 2.
Количество вещества CaCO₃ = 0,400 моль / 2 = 0,200 моль.
Определение количества выделившегося CO₂. Согласно уравнению реакции, 1 моль CaCO₃ производит 1 моль CO₂. Таким образом, количество CO₂ = количество CaCO₃ = 0,200 моль.
Определение объёма CO₂. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 литра.
Объём CO₂ = количество CO₂ * 22,4 л/моль = 0,200 моль * 22,4 л/моль = 4,48 л.
Итак, объём углекислого газа, выделившегося при реакции, составляет приблизительно 4,48 литра.
