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

Для решения задачи начнем с того, чтобы понять, какие реакции происходят и какие данные нам нужны. ### Шаг 1: Определение вещества и реакции У нас есть уксусная кислота (CH₃COOH) и мел (CaCO₃). При взаимодействии уксусной кислоты с мелом происходит реакция, в результате которой образуется углекислый газ (CO₂), вода (H₂O) и ацетат кальция (Ca(CH₃COO)₂). Уравнение реакции выглядит следующим образом: \[ 2 \, \text{CH}_3\text{COOH} + \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{Ca(CH}_3\text{COO)}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \] ### Шаг 2: Определение количества уксусной кислоты Мы знаем, что у нас есть 60 г 10% раствора уксусной кислоты. Это значит, что 10% от 60 г — это масса уксусной кислоты. \[ \text{Масса уксусной кислоты} = 0,10 \times 60 \, \text{г} = 6 \, \text{г} \] ### Шаг 3: Определение количества мела Теперь у нас есть 10 г мела (CaCO₃). Теперь найдем количество уксусной кислоты и мела в молях. **Молярные массы**: - Молярная масса CH₃COOH ≈ 60 г/моль - Молярная масса CaCO₃ ≈ 100 г/моль Теперь рассчитаем количество уксусной кислоты в молях: \[ n(\text{CH}_3\text{COOH}) = \frac{m}{M} = \frac{6 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \] И количество мела в молях: \[ n(\text{CaCO}_3) = \frac{m}{M} = \frac{10 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \] ### Шаг 4: Сравнение моль уксусной кислоты с моль мела Согласно уравнению реакции, необходимо 2 моль уксусной кислоты на 1 моль мела: \[ 2 \, \text{mol CH}_3\text{COOH} + 1 \, \text{mol CaCO}_3 \] **Нужно 0,1 моль мела**, следовательно, для реакции нам понадобится: \[ 0,1 \, \text{моль CaCO}_3 \rightarrow 0,1 \times 2 = 0,2 \, \text{моль CH}_3\text{COOH} \] У нас только 0,1 моль уксусной кислоты, следовательно, уксусная кислота является **лимитирующим реактивом**. ### Шаг 5: Рассчет объема CO₂ На каждую 2 моль уксусной кислоты получается 1 моль CO₂. Следовательно, от 0,1 моль уксусной кислоты получится: \[ n(\text{CO}_2) = \frac{0,1}{2} = 0,05 \, \text{моль CO}_2 \] ### Шаг 6: Расчет объема CO₂ при нормальных условиях Используем закон Авогадро: 1 моль газа занимает 22,4 л (при нормальных условиях): \[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,05 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 1,12 \, \text{л} \] ### Ответ Объем углекислого газа (CO₂), полученного при реакции, составляет **1,12 литра**.