Чтобы вычислить массу карбида кальция, образующегося в результате реакции угля с оксидом кальция (CaO), воспользуемся следующим уравнением реакции:
\[ \text{CaO} + 3\text{C} \rightarrow \text{CaC}_2 + \text{CO} \]
Определим молекулярные массы веществ:
- Молекулярная масса CaO (оксид кальция) = 40 (Ca) + 16 (O) = 56 г/моль
- Молекулярная масса CaC₂ (карбор кальция) = 40 (Ca) + 2 × 12 (C) = 40 + 24 = 64 г/моль
Найдем количество моль CaO: Масса CaO у нас 16,8 г. \[ n(\text{CaO}) = \frac{m(\text{CaO})}{M(\text{CaO})} = \frac{16,8 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 0,3 \, \text{моль} \]
Определим, сколько моль CaC₂ образуется: Согласно уравнению реакции, 1 моль CaO дает 1 моль CaC₂. То есть, из 0,3 моль CaO мы получим 0,3 моль CaC₂.
Теперь найдем массу образовавшегося карбида кальция: \[ m(\text{CaC}_2) = n(\text{CaC}_2) \times M(\text{CaC}_2 = 0,3 \, \text{моль} \times 64 \, \text{г/моль} = 19,2 \, \text{г} \]
Учитываем выход реакции: Так как выход составляет 80%, масса карбида кальция, которая действительно образуется, будет: \[ m_{\text{выход}} = 19,2 \, \text{г} \times 0,8 = 15,36 \, \text{г} \]
Итак, масса карбида кальция, образующегося при действии угля на оксид кальция, при выходе 80%, составляет 15,36 г.