Для решения задачи необходимо рассмотреть реакцию между известняком (CaCO₃) и азотной кислотой (HNO₃).
Уравнение реакции:
CaCO₃ + 2 HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ ↑ + H₂O
Это уравнение показывает, что один моль карбоната кальция реагирует с двумя молями азотной кислоты, образуя одну соль (нитрат кальция), углекислый газ и воду.
Молярная масса известняка (CaCO₃):
- Ca (кальций) = 40 г/моль
- C (углерод) = 12 г/моль
- O₃ (оксид) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
Итого: 40 + 12 + 48 = 100 г/моль
Масса известняка: у нас есть 50 грамм CaCO₃.
Расчет количества вещества:
Количество вещества CaCO₃ = масса / молярная масса = 50 г / 100 г/моль = 0.5 моль
Количество образованной соли:
Согласно уравнению реакции, на 1 моль CaCO₃ образуется 1 моль Ca(NO₃)₂, следовательно, при 0.5 моля CaCO₃ образуется 0.5 моля Ca(NO₃)₂.
Объем углекислого газа (CO₂):
Объем газа можно найти при стандартных условиях, где 1 моль газа занимает 22.4 л. В данном случае образуется 1 моль CO₂ на 1 моль CaCO₃, соответственно:
Объем CO₂ = количество вещества × объем 1 моля = 0.5 моль × 22.4 л/моль = 11.2 л.
Итог:
- Образуется 0.5 моль соли Ca(NO₃)₂ (что соответствует 50 граммам соли, но в этом случае объем нас не интересует).
- Объем углекислого газа, образующегося в реакции, составляет 11.2 литра.