Для решения задачи сначала разберём химическую реакцию, которая происходит между азотной кислотой (HNO₃) и карбонатом бария (BaCO₃). Реакция идет по следующей схеме:
[
\text{BaCO}_3 + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Из уравнения видно, что из 1 моля карбоната бария выделяется 1 моль углекислого газа (CO₂).
Шаг 1: Найти количество моль карбоната бария
Сначала найдем количество моль BaCO₃. Для этого нам нужно знать его молярную массу (М):
- Молярная масса Ba (барий) = 137,33 г/моль
- Молярная масса C (углерод) = 12,01 г/моль
- Молярная масса O (кислород) = 16,00 г/моль (но так как у нас 3 атома кислорода, это будет 3 * 16,00)
Вычислим молярную массу BaCO₃:
[
M(\text{BaCO}_3) = 137,33 + 12,01 + 3 \times 16,00 = 137,33 + 12,01 + 48,00 = 197,34 \text{ г/моль}
]
Теперь найдем количество моль BaCO₃ в 19,7 г:
[
n(\text{BaCO}_3) = \frac{m(\text{BaCO}_3)}{M(\text{BaCO}_3)} = \frac{19,7 \text{ г}}{197,34 \text{ г/моль}} \approx 0,0998 \text{ моль}
]
Шаг 2: Найти количество моль CO₂, которое выделится
Согласно уравнению реакции, на 1 моль карбоната бария выделяется 1 моль углекислого газа, следовательно:
[
n(\text{CO}_2) = n(\text{BaCO}_3) \approx 0,0998 \text{ моль}
]
Шаг 3: Найти объем углекислого газа при нормальных условиях
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём примерно 22,4 л. Поэтому объём CO₂ можно найти по следующей формуле:
[
V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times 22,4 \text{ л/моль}
]
Подставим значение:
[
V(\text{CO}_2) \approx 0,0998 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 2,237 \text{ л}
]
Ответ
Таким образом, в результате реакции из 19,7 г карбоната бария выделится примерно 2,24 литра углекислого газа (при нормальных условиях).
