Для того чтобы определить объем углекислого газа, который выделяется при реакции соляной кислоты с карбонатом кальция, мы сначала выполним необходимые расчеты, а затем объясним каждую часть процесса.
Шаг 1: Напишем уравнение реакции
Реакция между соляной кислотой (HCl) и карбонатом кальция (CaCO₃) может быть описана уравнением:
[
\text{CaCO}_3 (s) + 2 \text{HCl} (aq) \rightarrow \text{CaCl}_2 (aq) + \text{H}_2\text{O} (l) + \text{CO}_2 (g)
]
Шаг 2: Определим молекулярные массы
Теперь найдем молекулярную массу карбоната кальция (CaCO₃):
- Кальций (Ca): 40,08 г/моль
- Углерод (C): 12,01 г/моль
- Кислород (O): 16,00 г/моль × 3 = 48,00 г/моль
Итак, молекулярная масса CaCO₃:
[
40,08 + 12,01 + 48,00 = 100,09 \text{ г/моль}
]
Шаг 3: Рассчитаем количество вещества карбоната кальция
Теперь, зная массу карбоната кальция (10 г), найдем количество вещества (n) в молях:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{10 \text{ г}}{100,09 \text{ г/моль}} \approx 0,0999 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определим количество углекислого газа
Согласно уравнению реакции, 1 моль CaCO₃ выделяет 1 моль CO₂. Таким образом, 0,0999 моль CaCO₃ выделяет 0,0999 моль CO₂.
Шаг 5: Рассчитаем объем газа
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем около 22,4 л. Поэтому объем углекислого газа можно рассчитать так:
[
V = n \cdot V_m = 0,0999 , \text{моль} \cdot 22,4 , \text{л/моль} \approx 2,24 , \text{л}
]
Итог
Объем углекислого газа, который выделится при действии 10 г карбоната кальция на соляную кислоту, составит примерно 2,24 литра.
