Какой объем (в литрах) хлороводорода требуется для растворения 45,00 г карбоната кальция? (Ответ округлите до сотых

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать химическую стехиометрию и знание молярной массы соединений.

Шаг 1: Найдем количество вещества карбоната кальция (CaCO₃), используя его молярную массу.
Молярная масса CaCO₃ составляет 40,08 г/моль (молярная масса кальция) + 12,01 г/моль (молярная масса углерода) + 3 х 16,00 г/моль (молярная масса кислорода) = 100,09 г/моль.
Количество вещества CaCO₃ составит:
\[
\frac{{45,00 \,г}}{{100,09 \,г/моль}} = 0,4494 \,моль
\]

Шаг 2: С помощью уравнения реакции между карбонатом кальция и хлороводородом (2HCl + CaCO₃ -> CaCl₂ + CO₂ + H₂O), мы видим, что на один моль CaCO₃ требуется два моля HCl.
Таким образом, количество молей HCl, необходимых для растворения 0,4494 моля CaCO₃, составит:
\[
0,4494 \,моль \times 2 = 0,8988 \,моль
\]

Шаг 3: Теперь найдем объем хлороводорода (HCl) при стандартных условиях (обычно это 0 °C и 1 атм).
Для этого применим уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л×атм/(моль×К)), T - температура в Кельвинах.

n = 0,8988 моль (количество вещества HCl)
R = 0,0821 л×атм/(моль×К)
T = 273,15 К (0 °C в Кельвинах)
P = 1 атм

Теперь мы можем рассчитать объем HCl:
\[ V = \frac{{nRT}}{{P}} = \frac{{0,8988 \,моль \times 0,0821 \,л \cdot атм/(моль \cdot К)}}{{1 \,атм}} \times 273,15 \,К = 24,45 \,л\]

Итак, объем хлороводорода (HCl), необходимого для растворения 45,00 г карбоната кальция, составляет 24,45 литра (округлено до сотых).