Для решения задачи, нам нужно определить объем газа (в данном случае — углекислого газа, CO2), который выделяется при разложении карбоната кальция (CaCO3). Давайте поступим шаг за шагом.
Шаг 1: Запишем уравнение реакции.
Сначала нам нужно записать уравнение разложения карбоната кальция:
[
\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{CaO}
]
Шаг 2: Найдем количество вещества (моль) CaCO3.
Чтобы найти, сколько выделится углекислого газа, сначала рассчитаем, сколько молей карбоната кальция разложилось. Для этого используется формула:
[
n = \frac{m}{M}
]
где:
- ( n ) — количество вещества (в молях),
- ( m ) — масса (в граммах),
- ( M ) — молярная масса (в граммах на моль).
Молярная масса CaCO3:
- Ca (Кальций) = 40 г/моль
- C (Углерод) = 12 г/моль
- O (Кислород) = 16 г/моль * 3 = 48 г/моль
Таким образом:
[
M(\text{CaCO}_3) = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ г/моль}
]
Теперь можно найти количество вещества:
[
n(\text{CaCO}_3) = \frac{200 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}
]
Шаг 3: Используем стехиометрию реакции.
Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO3 дает 1 моль CO2. Следовательно, 2 моль CaCO3 дадут также 2 моля CO2.
Шаг 4: Найдем объем CO2 при стандартных условиях.
При стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Поэтому для 2 моль CO2 объем составит:
[
V = n \times V_m
]
где:
- ( V ) — объем газа,
- ( n ) — количество вещества (в молях),
- ( V_m ) — молярный объем газа (22,4 л/моль).
Подставим наши значения:
[
V(\text{CO}_2) = 2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л}
]
Ответ:
Объем выделяемого углекислого газа (CO2) составляет 44,8 литра.
