Чтобы решить задачу, давайте сначала разберем, что происходит при обжиге карбоната магния (MgCO₃) и какой объем оксида углерода (CO₂) выделяется в процессе.
Шаг 1: Определение чистого вещества
Дано, что карбонат магния содержит 10% примесей. Это означает, что из 180 граммов вещества 90% — это карбонат магния, а 10% — примеси.
Сначала найдем массу чистого карбоната магния:
[
\text{Чистый MgCO}_3 = 180 , \text{г} \times (1 - 0,10) = 180 , \text{г} \times 0,90 = 162 , \text{г}
]
Шаг 2: Написание уравнения реакции
При обжиге карбоната магния происходит следующая реакция:
[
\text{MgCO}_3 (s) \rightarrow \text{MgO} (s) + \text{CO}_2 (g)
]
Из одного моля карбоната магния (1 моль = 100 г) выделяется 1 моль оксида углерода (CO₂).
Шаг 3: Находим количество молей MgCO₃
Теперь найдем количество молей карбоната магния в 162 г:
Молярная масса MgCO₃:
- Mg: 24 г/моль
- C: 12 г/моль
- O: 16 × 3 = 48 г/моль
- Общая молярная масса = 24 + 12 + 48 = 84 г/моль
Количество молей MgCO₃:
[
n = \frac{\text{маса}}{\text{молярная масса}} = \frac{162 , \text{г}}{84 , \text{г/моль}} \approx 1,93 , \text{моля}
]
Шаг 4: Находим количество выделившегося CO₂
Согласно уравнению реакции, 1 моль MgCO₃ дает 1 моль CO₂. Значит, мы также получим 1,93 моля CO₂.
Шаг 5: Находим объем CO₂
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) один моль газа занимает объем примерно 22,4 литра.
Объем выделившегося CO₂ можно найти следующим образом:
[
V = n \times 22,4 , \text{л/моль} = 1,93 , \text{моля} \times 22,4 , \text{л/моль} \approx 43,27 , \text{л}
]
Ответ
При обжиге 180 граммов карбоната магния с массовой долей примесей 10% выделится примерно 43,27 литра оксида углерода (CO₂).
