Какой объем (н.у.) оксида углерода (IV) следует использовать, чтобы получить 8,1 г гидрокарбоната кальция

Тема: Реакция оксида углерода (IV) с гидроксидом кальция, формула гидрокарбоната кальция

Пояснение:
Дано, что масса гидрокарбоната кальция, CaCO3, равна 8,1 г. Нам требуется вычислить объем (нормальных условиях) оксида углерода (IV), CO2, необходимого для получения этой массы гидрокарбоната кальция.

Мы знаем, что CaCO3 образуется в результате реакции оксида углерода (IV) с гидроксидом кальция, Ca(OH)2, согласно уравнению реакции:

CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O

Для решения этой задачи, сначала нужно найти количество вещества (в молях) гидрокарбоната кальция, используя его молярную массу и заданную массу.

Молярная масса гидрокарбоната кальция (CaCO3) равна сумме атомных масс кальция (Ca), углерода (C) и трех кислородов (O):
Масса CaCO3 = масса Ca + масса C + 3 * масса O.

Затем, используя коэффициенты уравнения реакции (1:1), найдем количество вещества (в молях) оксида углерода (IV), CO2, необходимого для реакции с заданным количеством гидрокарбоната кальция.

Наконец, чтобы найти объем (нормальных условиях) CO2, используйте уравнение Менделеева-Клапейрона:
V = n * Vm,
где V - объем (в литрах), n - количество вещества (в молях), Vm - молярный объем газа (при нормальных условиях, обычно 22,4 литра).

Например:
Дано: масса гидрокарбоната кальция, CaCO3 = 8,1 г
Требуется: объем (нормальных условиях) оксида углерода (IV), CO2

1. Вычислим количество вещества гидрокарбоната кальция.
Молярная масса CaCO3 = (40,08 г/моль) + (12,01 г/моль) + 3*(16,00 г/моль) = 100,09 г/моль
Количество вещества гидрокарбоната кальция = масса CaCO3 / молярная масса CaCO3

2. Используя коэффициент уравнения реакции (1:1), найдем количество вещества оксида углерода (IV).
Количество вещества CO2 = количество вещества CaCO3

3. Найдем объем CO2, используя уравнение Менделеева-Клапейрона.
V = n * Vm, где Vm = 22,4 л/моль

Совет:
Чтобы успешно выполнить эту задачу, убедитесь, что вы правильно вычислили количество вещества гидрокарбоната кальция и используйте правильные данные для молярного объема CO2. Ответ всегда округляйте до трех значащих цифр.

Ещё задача:
Масса гидрокарбоната кальция, CaCO3, равна 12 г. Какой объем (нормальных условиях) оксида углерода (IV), CO2, необходимо использовать для получения этой массы гидрокарбоната кальция при прохождении через раствор гидроксида кальция? Ответ округлите до трех значащих цифр.

Предмет вопроса: Количество вещества и моль

Инструкция:
Для решения этой задачи нам необходимо использовать понятие молярной массы и мольного отношения.

1. Сначала найдем мольную массу гидрокарбоната кальция (CaCO3). Молярная масса CaCO3 равна сумме масс кальция (Ca), углерода (C) и кислорода (O). Из периодической системы известно, что молярные массы следующие: Ca - 40, C - 12 и O - 16. Перемножим их и сложим:
молярная масса CaCO3 = 40 + 12 + (16 × 3) = 100 г/моль.

2. Теперь у нас есть молярная масса гидрокарбоната кальция (100 г/моль) и масса гидрокарбоната кальция, которую мы хотим получить (8,1 г).
Используя формулу m = n × M, где m - масса вещества, n - количество вещества в молях, а M - молярная масса, вычислим количество вещества гидрокарбоната кальция:
n = m / M = 8,1 г / 100 г/моль = 0,081 моль.

3. Теперь мы знаем количество молей гидрокарбоната кальция, которое мы хотим получить. Запишем сбалансированное химическое уравнение для реакции:
CaCO3 + Ca(OH)2 → 2 CaCO3 + H2O.

Мольное отношение между гидрокарбонатом кальция (CaCO3) и оксидом углерода (IV) (CO2) равно 1:1, что означает, что на каждый моль CaCO3 проходится дополнительный моль CO2.

4. Исходя из мольного отношения, количество молей оксида углерода (IV) (CO2) также равно 0,081 моль.

5. Затем, чтобы найти объем оксида углерода (IV) (CO2) в нормальных условиях (н.у.), мы можем использовать идеальный газовый закон. По уравнению состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, T - температура и R - универсальная газовая постоянная, мы можем выразить объем:
V = nRT / P.

6. Для нас W = 8,1 г и V можно найти, зная, что при нормальных условиях 1 моль газа занимает около 22,4 литра и давление 1 атмосфера.

Таким образом, мы можем вычислить объем оксида углерода (IV) (CO2).