Какова массовая доля CO2 в известняке, если к 0,1500 г известняка добавлено 20,00 мл раствора HCl концентрацией 0,2150

Космическая_Следопытка

25

Данная задача является задачей на аналитическую химию, которая требует применения основных принципов стехиометрии и растворов.

Для начала, определим химическую реакцию между известняком (CaCO3) и соляной кислотой (HCl):

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Из уравнения реакции видно, что на каждую молекулу CaCO3 требуется 2 молекулы HCl для полного протекания реакции.

Из задачи известно, что к 0,1500 г известняка добавлено 20,00 мл раствора HCl концентрацией 0,2150 М, а избыток кислоты оттитрован 7,60 мл раствора NaOH.

Титрование - это химический метод, позволяющий определить количество одного вещества по его реакции с известным количеством другого вещества.

В данном случае, раз NaOH реагирует с избытком HCl, мы можем установить количество избыточного HCl и использовать его, чтобы определить количество потребовавшегося HCl.

Рассчитаем количество миллимолей (ммоль) HCl в избытке по следующей формуле:

ммоль HCl = концентрация HCl (М) * объем HCl (л) / 1000

В нашем случае:
концентрация HCl = 0,2150 М
объем HCl = 7,60 мл = 0,0076 л

ммоль HCl = 0,2150 * 0,0076 / 1000 = 0,001636 моль

Так как у нас избыток HCl, можно предположить, что количество потребовавшегося HCl равно количество избыточного HCl.

Теперь рассчитаем количество миллимолей известняка (CaCO3) по формуле:

ммоль CaCO3 = масса CaCO3 (г) / молярная масса CaCO3 (г/моль)

В нашем случае:
масса CaCO3 = 0,1500 г
молярная масса CaCO3 = 40,08 (масса атома Са) + 12,01 (масса атома С) + 3 * 16,00 (масса атома O) = 100,08 г/моль

ммоль CaCO3 = 0,1500 / 100,08 = 0,001499 моль

Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO3 соответствует 1 моль CO2. Следовательно, количество миллимолей CO2 равно количеству миллимолей CaCO3.

ммоль CO2 = 0,001499 моль

Теперь рассчитаем массу CO2:

масса CO2 = ммоль CO2 * молярная масса CO2

Молярная масса CO2 = 12,01 (масса атома С) + 2 * 16,00 (масса атома О) = 44,01 г/моль

масса CO2 = 0,001499 * 44,01 = 0,06604 г

Наконец, рассчитаем массовую долю CO2 в известняке:

массовая доля CO2 = масса CO2 / масса известняка * 100%

массовая доля CO2 = 0,06604 / 0,1500 * 100% = 44,03%

Таким образом, массовая доля CO2 в известняке составляет около 44,03%.