определите объем газа, образовавшегося из 180 грамм карбида кальция, содержавшего 13% примеси
Чтобы определить объем газа, образовавшегося из карбида кальция (CaC₂), сначала нужно понять, как происходит реакция карбида кальция с водой.
Определение чистого карбида кальция: У нас есть 180 грамм карбида кальция с примесью, которая составляет 13%. Это означает, что чистого карбида кальция в образце: \[ \text{Чистый CaC}_2 = 180 \, \text{г} \times (1 - 0.13) = 180 \, \text{г} \times 0.87 \approx 156.6 \, \text{г} \]
Находите количество моль карбида кальция: Молярная масса карбида кальция (CaC₂) составляет:
- Кальций (Ca) = 40 г/моль
- Уголь (C) = 12 г/моль, и так как в молекуле два атома углерода, это будет \(12 \times 2 = 24 \, \text{г/моль}\). Поэтому: \[ M_{\text{CaC}_2} = 40 + 24 = 64 \, \text{г/моль} \] Теперь находим количество моль: \[ n_{\text{CaC}_2} = \frac{156.6 \, \text{г}}{64 \, \text{г/моль}} \approx 2.448 \, \text{моль} \]
Реакция карбида кальция с водой: Реакция может быть представлена следующим уравнением: \[ \text{CaC}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 + \text{C}_2\text{H}_2 \] Из уравнения видно, что 1 моль карбида кальция дает 1 моль ацетилена (C₂H₂).
Находим объем образовавшегося газа: Таким образом, количество образовавшегося ацетилена равно количеству моль карбида кальция: \[ n_{\text{C}_2\text{H}_2} = n_{\text{CaC}_2} \approx 2.448 \, \text{моль} \]
При нормальных условиях (0°C, 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Поэтому объем получившегося газа: \[ V = n_{\text{C}_2\text{H}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 2.448 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 54.9 \, \text{л} \]
Таким образом, объем газа, образовавшегося из 180 грамм карбида кальция с 13% примеси, составляет примерно 54.9 литров.
