Какова была масса карбоната кальция, который принял участие в реакции, если в результате взаимодействия с азотной кислотой было образовано 3.36 л (н. у.) углекислого газа?
Yarilo
Чтобы решить эту задачу, давайте вначале разберемся в уравнении реакции.
Уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO₃) и азотной кислотой (HNO₃) выглядит следующим образом:
CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O
Из уравнения видно, что каждая молекула CaCO₃ взаимодействует с двумя молекулами HNO₃ и образует одну молекулу CO₂.
Определим количество вещества углекислого газа (CO₂) по его объему. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Обратимся к данным задачи: объем углекислого газа равен 3.36 л (н. у.).
Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения количества вещества CO₂:
n = PV / RT,
где P = 1 атмосфера (так как данные задачи не указывают других условий давления), V = 3.36 л (н. у.), R = 0.0821 атм * л / (моль * К) (универсальная газовая постоянная), T = 273 К (нормальные условия, т.е. 0 °C).
Подставляя значения в формулу, получаем:
n = (1 атм) * (3.36 л) / ((0.0821 атм * л) / (моль * К)) * (273 К).
Вычисляя это выражение, получаем количество молей углекислого газа.
Теперь, согласно уравнению реакции, каждая молекула CaCO₃ образует одну молекулу CO₂. Поэтому количество молей углекислого газа также равно количеству молей карбоната кальция (CaCO₃), участвующих в реакции.
Таким образом, масса карбоната кальция может быть рассчитана с использованием молярной массы CaCO₃ и найденного количества молей карбоната кальция.
Молярная масса CaCO₃ составляет:
1*Ca + 1*C + 3*O = 40.08 г/моль + 12.01 г/моль + 3*16.00 г/моль = 100.09 г/моль.
Итак, масса карбоната кальция рассчитывается по формуле:
масса = количество молей * молярная масса.
Подставим полученные значения:
масса = (количество молей) * (молярная масса CaCO₃).
Теперь можно вычислить массу карбоната кальция:
масса = (количество молей углекислого газа) * (молярная масса CaCO₃).
Вычислив это выражение, получим искомую массу карбоната кальция, которая участвовала в реакции.
Уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO₃) и азотной кислотой (HNO₃) выглядит следующим образом:
CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O
Из уравнения видно, что каждая молекула CaCO₃ взаимодействует с двумя молекулами HNO₃ и образует одну молекулу CO₂.
Определим количество вещества углекислого газа (CO₂) по его объему. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Обратимся к данным задачи: объем углекислого газа равен 3.36 л (н. у.).
Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения количества вещества CO₂:
n = PV / RT,
где P = 1 атмосфера (так как данные задачи не указывают других условий давления), V = 3.36 л (н. у.), R = 0.0821 атм * л / (моль * К) (универсальная газовая постоянная), T = 273 К (нормальные условия, т.е. 0 °C).
Подставляя значения в формулу, получаем:
n = (1 атм) * (3.36 л) / ((0.0821 атм * л) / (моль * К)) * (273 К).
Вычисляя это выражение, получаем количество молей углекислого газа.
Теперь, согласно уравнению реакции, каждая молекула CaCO₃ образует одну молекулу CO₂. Поэтому количество молей углекислого газа также равно количеству молей карбоната кальция (CaCO₃), участвующих в реакции.
Таким образом, масса карбоната кальция может быть рассчитана с использованием молярной массы CaCO₃ и найденного количества молей карбоната кальция.
Молярная масса CaCO₃ составляет:
1*Ca + 1*C + 3*O = 40.08 г/моль + 12.01 г/моль + 3*16.00 г/моль = 100.09 г/моль.
Итак, масса карбоната кальция рассчитывается по формуле:
масса = количество молей * молярная масса.
Подставим полученные значения:
масса = (количество молей) * (молярная масса CaCO₃).
Теперь можно вычислить массу карбоната кальция:
масса = (количество молей углекислого газа) * (молярная масса CaCO₃).
Вычислив это выражение, получим искомую массу карбоната кальция, которая участвовала в реакции.
Знаешь ответ?