Какой объем оксида углерода (IV) (в стандартных условиях) будет поглощен сухим гидроксидом лития, если в результате

Объем оксида углерода (IV), поглощенного сухим гидроксидом лития, можно определить, зная массу образовавшегося карбоната лития и уравнение реакции между оксидом углерода (IV) и гидроксидом лития.

Уравнение реакции между оксидом углерода (IV) и гидроксидом лития выглядит следующим образом:

\[CO_2 + 2LiOH \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O\]

Из уравнения видно, что в реакции одна молекула оксида углерода (IV) соответствует двум молекулам гидроксида лития. Таким образом, для расчета количества поглощенного оксида углерода (IV) можно использовать соотношение:

\[\text{моль CO}_2 = \frac{\text{моль Li}_2\text{CO}_3}{2}\]

Для определения количества веществ в реакции используется формула:

\[m = n \cdot M\]

где:
- \(m\) - масса вещества (в данном случае карбоната лития) в граммах,
- \(n\) - количество вещества в молях,
- \(M\) - молярная масса вещества (в данном случае карбоната лития) в г/моль.

Теперь приступим к расчету.

У нас дана масса карбоната лития (\(m = 7,4 \, \text{кг}\)). Переведем ее в граммы, умножив на 1000:

\[m = 7,4 \, \text{кг} \cdot 1000 = 7400 \, \text{г}\]

Теперь найдем количество молей карбоната лития:

\[n = \frac{m}{M}\]

Молярная масса карбоната лития (\(M\)) равна сумме масс атомов в молекуле. Суммируем массы атомов лития, углерода и трех атомов кислорода:

\[M_{Li_2CO_3} = 2 \cdot M_{Li} + M_C + 3 \cdot M_O\]

где:
- \(M_{Li}\) - атомная масса лития,
- \(M_C\) - атомная масса углерода,
- \(M_O\) - атомная масса кислорода.

Атомные массы лития, углерода и кислорода равны соответственно:

\(M_{Li} = 6,941 \, \text{г/моль}\),
\(M_C = 12,01 \, \text{г/моль}\),
\(M_O = 16,00 \, \text{г/моль}\).

Подставим значения в формулу:

\[M_{Li_2CO_3} = 2 \cdot 6,941 \, \text{г/моль} + 12,01 \, \text{г/моль} + 3 \cdot 16,00 \, \text{г/моль}\]

Вычисляем:

\[M_{Li_2CO_3} = 73,89 \, \text{г/моль}\]

Теперь можем рассчитать количество молей карбоната лития:

\[n = \frac{m}{M_{Li_2CO_3}} = \frac{7400 \, \text{г}}{73,89 \, \text{г/моль}}\]

Производим вычисления:

\[n \approx 100,12 \, \text{моль}\]

Получили, что количество молей карбоната лития равно примерно 100,12 моль.

Так как для каждой молекулы оксида углерода (IV) требуется 2 молекулы гидроксида лития, то количество гидроксида лития будет равно:

\[2 \cdot n \approx 2 \cdot 100,12 \, \text{моль}\]

Вычисляем:

\[2 \cdot n \approx 200,24 \, \text{моль}\]

Зная, что 1 моль газа при стандартных условиях занимает объем 22,4 литров, можем вычислить объем поглощенного оксида углерода (IV):

\[V = 22,4 \cdot (2 \cdot n)\]

Вычисляем:

\[V = 22,4 \cdot 200,24 \, \text{л} \approx 4484,94 \, \text{л}\]

Таким образом, объем оксида углерода (IV) , поглощенного сухим гидроксидом лития, составит примерно 4484,94 литра при стандартных условиях.