При действии избытка соляной кислоты на карбонат кальция массой 25 г получили углекислый газ. Определить объем газа.
Давайте подробно разберем задачу.
Дано:
- Масса карбоната кальция (CaCO₃) = 25 г
- Реакция с избытком соляной кислоты (HCl)
- В результате образуется углекислый газ (CO₂)
Задача:
Определить объем образовавшегося CO₂.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
Карбонат кальция реагирует с соляной кислотой по реакции:
\[ \mathrm{CaCO_3 + 2HCl \to CaCl_2 + CO_2 + H_2O} \]
Это равносильно тому, что 1 молекула CaCO₃ взаимодействует с 2 молекулами HCl, образуя 1 молекулу CO₂.
Шаг 2. Рассчитаем количество вещества CaCO₃
Молярная масса CaCO₃:
\[ M(\mathrm{CaCO_3}) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100\, \text{г/моль} \]
Количество вещества:
\[ n(\mathrm{CaCO_3}) = \frac{\text{масса}}{\text{ММ}} = \frac{25\, \text{г}}{100\, \text{г/моль}} = 0,25\, \text{моль} \]
Шаг 3. Определим количество CO₂
Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂.
Следовательно,
\[ n(\mathrm{CO_2}) = n(\mathrm{CaCO_3}) = 0,25\, \text{моль} \]
Шаг 4. Рассчитаем объем CO₂
При стандартных условиях (СТУ — стандартные температурные и давление), объем одного моля газа составляет примерно 22,4 литра.
Объем CO₂:
\[ V = n \times 22,4\, \text{л/моль} = 0,25 \times 22,4 = 5,6\, \text{л} \]
Ответ:
Объем углекислого газа, образовавшегося при реакции, составляет примерно 5,6 литров.
Если нужна более точная или условная величина (например, при определенной температуре и давлении), необходимо уточнить параметры, но для стандартных условий это правильный ответ.
