При разложении 240 г карбоната кальция выделился углекислый газ, рассчитайте его объём.
Для решения данной задачи будем использовать закон Авогадро и уравнение реакции разложения карбоната кальция (CaCO₃). Рассмотрим весь процесс пошагово.
Шаг 1: Напишем уравнение реакций
Разложение карбоната кальция можно записать в виде следующего уравнения:
\[ \text{CaCO}_3(s) \rightarrow \text{CaO}(s) + \text{CO}_2(g) \]
При разложении карбоната кальция образуется оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO₂).
Шаг 2: Найти количество молей карбоната кальция
Сначала найдем количество молей 240 г карбоната кальция (CaCO₃). Для этого используем молярную массу:
- Молярная масса Ca (кальций) = 40 г/моль
- Молярная масса C (углерод) = 12 г/моль
- Молярная масса O (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
Теперь сложим:
\[ \text{ММ CaCO}_3 = 40 + 12 + 48 = 100 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти количество молей:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{240 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 2.4 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Определяем количество углекислого газа
Согласно уравнению реакции, на 1 моль CaCO₃ образуется 1 моль CO₂. Таким образом, количество образовавшегося углекислого газа будет равно количеству молей карбоната кальция:
\[ n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 2.4 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Рассчитаем объём углекислого газа
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объём 22.4 л. Тогда объём углекислого газа можно рассчитать следующим образом:
\[ V = n \cdot V_m = 2.4 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} = 53.76 \, \text{л} \]
Ответ
Объём углекислого газа, выделившегося при разложении 240 г карбоната кальция, составляет 53.76 литра.
Это решение позволяет понять, как происходит разложение карбоната кальция и как вычислять количество выделившегося газа, используя стехиометрию и законы газов.
