Какой объем углекислого газа образуется при взаимодействии соляной кислоты с известняком массой 200 г содержащий 15% примесей

Ответ:

Уравнение химической реакции между соляной кислотой (HCl) и известняком (CaCO₃) выглядит следующим образом:

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

Молярная масса известняка (CaCO₃) равна приблизительно 100 г/моль.

Итак, масса CaCO₃ в вашем примере составляет \(0.15 \times 200 \, \text{г} = 30 \, \text{г}\).

Таким образом, количество молей CaCO₃ можно вычислить, поделив массу на молярную массу:

\[ n = \frac{30 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 0.3 \, \text{моль} \]

Согласно сбалансированному уравнению, на каждый моль CaCO₃ образуется один моль \( CO₂ \).

Таким образом, количество молей \( CO₂ \) также равно \( 0.3 \, \text{моль} \).

Теперь используем уравнение состояния идеального газа \( PV = nRT \), где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура в Кельвинах.

При нормальных условиях (0°C и 1 атмосферное давление), \( R \approx 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \).

Давление \( P \) равно 1 атмосфере.

Пусть температура \( T \) будет комнатной температурой, примерно 298 К.

Теперь можем вычислить объем \( V \):

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{(0.3 \, \text{моль}) \cdot (0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}) \cdot (298 \, \text{К})}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx 7.7 \, \text{л} \]

Таким образом, объем углекислого газа, образующегося при взаимодействии 200 г известняка с соляной кислотой, примерно равен 7.7 литрам.