Какой объем (н.у.) углекислого газа может быть полностью абсорбирован известковой водой массой 530 г, при условии

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать химическое уравнение реакции между углекислым газом (\(CO2\)) и известковой водой (\(Ca(OH)2\)):

\[CO2 + Ca(OH)2 \rightarrow CaCO3 + H2O\]

Дано: масса известковой воды (\(m_{\text{изв}}\)) = 530 г, массовая доля \(Ca(OH)2\) (\(w\)) = 0,14%.

Сначала найдем количество вещества \(Ca(OH)2\), используя массу и молярную массу:

\[n_{Ca(OH)_2} = \frac{m_{\text{изв}}}{M_{Ca(OH)_2}}\]

Молярная масса \(Ca(OH)2\) равна сумме массы кальция (40,08 г/моль), двух атомов кислорода (16,00 г/моль каждый) и двух атомов водорода (1,01 г/моль каждый):

\[M_{Ca(OH)2} = 40,08 + 2 \times 16,00 + 2 \times 1,01 = 74,10 \, \text{г/моль}\]

Подставим известные значения и рассчитаем количество вещества \(Ca(OH)2\):

\[n_{Ca(OH)_2} = \frac{530}{74,10} \, \text{моль}\]

Теперь мы знаем количество вещества \(Ca(OH)2\). Согласно уравнению реакции, на каждый моль \(Ca(OH)2\) сопутствует образование одного моль \(CO2\). Следовательно, количество \(CO2\) также равно \(n_{Ca(OH)_2}\).

Чтобы найти объем \(CO2\) в нормальных условиях, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

Где:
\(P\) - давление газа (нормальное атмосферное давление),
\(V\) - объем газа,
\(n\) - количество вещества (моль),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{К} \cdot \text{моль}\)),
\(T\) - температура (в Кельвинах).

В нормальных условиях (н.у.), давление газа равно \(1 \, \text{атм}\) и температура составляет \(273 \, \text{К}\).

Мы знаем количество \(CO2\) (\(n_{CO2} = n_{Ca(OH)_2}\)), поэтому можем перейти к рассмотрению объема газа:

\[V = \frac{n_{CO2}RT}{P}\]

Подставим известные значения и рассчитаем объем \(CO2\) в нормальных условиях:

\[V = \frac{n_{Ca(OH)_2} \times 0,0821 \times 273}{1}\]

\[V = \frac{530}{74,10} \times 0,0821 \times 273\]

\[V \approx 1076,098 \, \text{л}\]

Ответ: объем углекислого газа, который может быть полностью абсорбирован известковой водой массой 530 г при условии, что массовая доля \(Ca(OH)2\) составляет 0,14%, равен примерно 1076,098 литрам.