В реакцию вступили 36г карбоната калия и 36 г соляной кислоты. Определите объем выделившегося газа.
Для решения задачи найдем, какие вещества реагируют, и определим объем выделившегося газа.
Запишем уравнение реакции: Реакция между карбонатом калия (K₂CO₃) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом: \[ K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + H₂O + CO₂↑ \] В результате этой реакции выделяется углекислый газ (CO₂).
Определим количество вещества каждого реагента:
- Молярная масса K₂CO₃: \[ K: 39,1 \times 2 + C: 12 + O: 16 \times 3 = 138,2 \, \text{г/моль} \]
- Молярная масса HCl: \[ H: 1 + Cl: 35,5 = 36,5 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем количество вещества:
- Для карбоната калия: \[ n(K₂CO₃) = \frac{36 \, \text{г}}{138,2 \, \text{г/моль}} \approx 0,261 \, \text{моль} \]
- Для соляной кислоты: \[ n(HCl) = \frac{36 \, \text{г}}{36,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,986 \, \text{моль} \]
Определим, какой реагент является лимитирующим: В уравнении реакции видно, что на 1 моль K₂CO₃ необходимо 2 моль HCl. Следовательно:
- Для 0,261 моль K₂CO₃ требуется: \[ 0,261 \times 2 = 0,522 \, \text{моль HCl} \]
Мы имеем 0,986 моль HCl, поэтому K₂CO₃ является лимитирующим реагентом.
Количество выделившегося газа: Согласно уравнению реакции, 1 моль K₂CO₃ выделяет 1 моль CO₂. Таким образом, 0,261 моль K₂CO₃ выделит 0,261 моль CO₂.
Определим объем газа при нормальных условиях: При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Тогда объем выделившегося углекислого газа: \[ V(CO₂) = n(CO₂) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,261 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 5,86 \, \text{л} \]
Таким образом, объем выделившегося углекислого газа составляет примерно 5,86 литра.
