Вычислите объем углекислого газа который выделится на избыток карбоната магния 130 г 10 процентного раствора соляной кислоты

Давайте подробно решим задачу по вычислению объема углекислого газа, выделяющегося при реакции избытка карбоната магния с соляной кислотой.

Исходные данные:

• Масса карбоната магния (\(\text{MgCO}_3\)) — 130 г
• Концентрация раствора соляной кислоты — 10%

Первоочередно, предположим, что у нас есть избыток кислоты, то есть вся масса \(\text{MgCO}_3\) реагирует полностью.

Шаг 1. Записать уравнение реакции:

\[ \text{MgCO}_3 + 2 \text{HCl} \to \text{MgCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Магний карбонат реагирует с соляной кислотой в соотношении 1:2.

Шаг 2. Найти молярную массу веществ:

• \(\text{MgCO}_3\): \[ 24.3 (\text{Mg}) + 12.0 (\text{C}) + 3 \times 16.0 (\text{O}) = 84.3\, г/моль \]

• \(\text{HCl}\): \[ 1.0 (\text{H}) + 35.45 (\text{Cl}) = 36.45\, г/моль \]

Шаг 3. Определить количество вещества \(\text{MgCO}_3\):

\[ n_{\text{MgCO}_3} = \frac{\text{масса}}{\textсть молярная масса} = \frac{130\, г}{84.3\, г/моль} \approx 1.54\, \text{моль} \]

Шаг 4. Рассчитать количество вещества кислоты, необходимое для реакции:

Так как соотношение — 1:2, необходимо 2 моль \(\text{HCl}\) на 1 моль \(\text{MgCO}_3\):

\[ n_{\text{HCl}} = 2 \times n_{\text{MgCO}_3} = 2 \times 1.54 \approx 3.08\, \text{моль} \]

Шаг 5. Определить массу кислоты, которая понадобится, чтобы полностью отреагировать:

Из концентрации 10% раствора, предполагая, что 10% — это масса соляной кислоты в растворе,

масса раствора на 1 литр: \[ \text{Масса} = 100\, г \]

Молярная масса соляной кислоты — 36.45 г/моль, значит, масса кислоты в 1 литре: \[ m_{HCl} = n_{HCl} \times 36.45 \approx 3.08 \times 36.45 \approx 112.2\, г \]

Поскольку концентрация — 10% (массовая доля), то объем такого раствора: \[ V = \frac{\text{масса кислоты}}{\text{плотность раствора}} \] Обычно плотность раствора примерно 1 г/мл, тогда объем в миллилитрах: \[ V \approx 112.2\, \мл \]

Поскольку кислоты избыточно, всё \(\text{MgCO}_3\) полностью реагирует, и весь выделяется \(\text{CO}_2\).

Шаг 6. Расчёт объема выделившегося \(\text{CO}_2\):

Из уравнения реакции видно, что 1 молекула \(\text{MgCO}_3\) выделяет 1 молекулу \(\text{CO}_2\). Значит, количество выделенного \(\text{CO}_2\):

\[ n_{CO_2} = n_{\text{MgCO}_3} \approx 1.54\, \text{моль} \]

Объем газа при нормальных условиях (нажатие, температура 0°C или 273 К, давление — 1 атм) определяется по формуле:

\[ V_{CO_2} = n_{CO_2} \times 22.4\, \л / \text{моль} \]

Следовательно:

\[ V_{CO_2} \approx 1.54 \times 22.4 \approx 34.5\, \л \]

Ответ:

Объем углекислого газа, выделившегося при реакции, составляет примерно 34.5 литров.

Если нужно больше деталей или объяснений — обращайтесь!