Чтобы определить объем углекислого газа (CO₂), который выделится при обжиге карбоната кальция (CaCO₃), необходимо провести несколько шагов.
1. Написание уравнения реакции
При обжиге карбоната кальция происходит термическое разложение, которое можно записать следующим уравнением:
[
\text{CaCO}_3 (s) \rightarrow \text{CaO} (s) + \text{CO}_2 (g)
]
Из этого уравнения видно, что при разложении одного моля карбоната кальция образуется один моль углекислого газа.
2. Вычисление молярной массы карбоната кальция
Чтобы использовать информацию о массе, необходимо узнать молярную массу карбоната кальция (CaCO₃).
- Молярная масса кальция (Ca) = 40 г/моль
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль (в CaCO₃ три атома кислорода)
Теперь находим общую молярную массу CaCO₃:
[
M_{\text{CaCO}3} = M{\text{Ca}} + M_{\text{C}} + 3 \times M_{\text{O}} = 40 + 12 + 3 \times 16 = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ г/моль}
]
3. Определение количества молей карбоната кальция
Теперь, если у нас есть 200 г карбоната кальция, можем найти количество молей:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{200 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}
]
4. Вычисление объема углекислого газа
Согласно уравнению реакции, из 1 моля CaCO₃ образуется 1 моль CO₂, значит, из 2 моль CaCO₃ будет образовано 2 моль CO₂.
Используем закон идеальных газов для определения объема газа. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л:
[
V = n \times V_m = 2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л}
]
Ответ
Таким образом, при обжиге 200 г карбоната кальция выделится 44,8 литра углекислого газа.
