Скільки газу (стандартних умов) звільниться при реакції 200 г кальцій карбонату з хлоридною кислотою?

Реакция между кальциевым карбонатом (CaCO3) и хлоридной кислотой (HCl) приводит к образованию углекислого газа (CO2), воды (H2O) и хлорида кальция (CaCl2). Реакционное уравнение для этой реакции выглядит следующим образом:

\[CaCO3 + 2HCl \rightarrow CO2 + H2O + CaCl2\]

Сначала мы рассчитаем количество вещества, выраженное в молях, для кальциевого карбоната (CaCO3), и затем используем это значение, чтобы вычислить количество моля углекислого газа (CO2), которое будет высвобождаться во время реакции.

Шаг 1: Расчет количества вещества кальциевого карбоната (CaCO3)
Молярная масса кальциевого карбоната (CaCO3) равна сумме массы атомов кальция (Ca), углерода (C) и трех атомов кислорода (O) в молекуле.

Масса атома кальция (Ca) = 40.08 г/моль
Масса атома углерода (C) = 12.01 г/моль
Масса атома кислорода (O) = 16.00 г/моль

Таким образом, молярная масса кальциевого карбоната (CaCO3) равна:
Мольная масса CaCO3 = (40.08 г/моль) + (12.01 г/моль) + 3 * (16.00 г/моль) = 100.09 г/моль

Теперь рассчитаем количество вещества кальциевого карбоната (CaCO3), зная его массу:
Количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M)
n = 200 г / 100.09 г/моль = 1.999 моль (округляем до 2 моль)

Шаг 2: Расчет количества углекислого газа, который звільниться во время реакции
Из сбалансированного реакционного уравнения видно, что две моли кальциевого карбоната (CaCO3) производят одну моль углекислого газа (CO2).

Таким образом, из двух моль кальциевого карбоната (CaCO3) будет образовано одна моль углекислого газа (CO2).

Количество молей углекислого газа (CO2) = 2 моль / 2 = 1 моль

Шаг 3: Конвертация количества молей газа в объем
Для проведения данного расчета нам нужно знать стандартные условия температуры (0°C) и давления (1 атмосфера). При этих условиях одна моль любого газа занимает объем около 22,4 литра.

Количество вещества углекислого газа (CO2) = 1 моль
Объем углекислого газа (CO2) = 1 моль * 22,4 л/моль = 22,4 литра

Таким образом, при реакции 200 г кальциевого карбоната с хлоридной кислотой образуется приблизительно 22,4 литра углекислого газа.

Важно отметить, что эти расчеты основаны на идеальных условиях и стандартных значениях. Реальный выход газа может отличаться в зависимости от условий проведения эксперимента.