Рассчитайте объем СО2, полученного при реакции 60 г 10% раствора уксусной кислоты и 10 г мела

Для решения этой задачи, давайте подробно разберем реакцию между уксусной кислотой и мелом, а затем рассчитаем объем полученного углекислого газа (CO₂). ### Шаг 1: Определение реагентов и реакции Уксусная кислота (CH₃COOH) реагирует с кальций карбонатом (CaCO₃), который содержится в мелу, по следующему уравнению реакции: \[ \text{CH}_3\text{COOH} + \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{Ca(CH}_3\text{COO)}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \] ### Шаг 2: Находим массу уксусной кислоты в растворе Мы знаем, что у нас есть 60 г 10% раствора уксусной кислоты. Чтобы найти массу уксусной кислоты, используем формулу: \[ \text{масса уксусной кислоты} = \text{масса раствора} \times \frac{\text{процент}}{100} \] \[ \text{масса уксусной кислоты} = 60 \, \text{г} \times \frac{10}{100} = 6 \, \text{г} \] ### Шаг 3: Подсчет числа молей уксусной кислоты Теперь найдем число молей уксусной кислоты. Молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) составит: - C: 12 г/моль (2 атома) - H: 1 г/моль (4 атома) - O: 16 г/моль (2 атома) Молярная масса CH₃COOH = 12*2 + 1*4 + 16*2 = 60 г/моль. Теперь подсчитаем количество молей уксусной кислоты: \[ n_{\text{уксусной кислоты}} = \frac{m_{\text{уксусной кислоты}}}{M_{\text{уксусной кислоты}}} = \frac{6 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \] ### Шаг 4: Подсчет числа молей мела Теперь найдем число молей кальция карбоната, который находится в мелу: Молярная масса CaCO₃: - Ca: 40 г/моль - C: 12 г/моль - O: 16 г/моль (3 атома) Молярная масса CaCO₃ = 40 + 12 + 16*3 = 100 г/моль. Теперь подсчитаем количество молей мела: \[ n_{\text{мела}} = \frac{m_{\text{мела}}}{M_{\text{мела}}} = \frac{10 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \] ### Шаг 5: Определение лимитирующего реагента По уравнению реакции видно, что уксусная кислота реагирует с кальций карбонатом в соотношении 1:1. У нас есть 0.1 моль уксусной кислоты и 0.1 моль мела, следовательно, оба реагента будут реагировать полностью, и ни один из них не будет являться лимитирующим. ### Шаг 6: Подсчет объема углекислого газа Согласно уравнению реакции, на 1 моль уксусной кислоты получается 1 моль углекислого газа. Следовательно, мы получим 0.1 моль CO₂. При нормальных условиях (0°C и 1 атм), 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Теперь можем найти объем выделившегося CO₂: \[ V_{\text{CO}_2} = n_{\text{CO}_2} \times V_{\text{моля}} = 0.1 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 2.24 \, \text{л} \] ### Ответ: Объем углекислого газа, полученного при реакции, составляет **2.24 литра**.