Какой будет объем выделившегося углекислого газа при реакции 276 г карбоната калия с соляной кислотой? Учитывая потери

Zolotoy_Klyuch

19

Для решения этой задачи нам необходимо использовать мольные величины и уравнение реакции между карбонатом калия и соляной кислотой.

Сначала нам нужно записать уравнение реакции:
\[
K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + CO_2 + H_2O
\]

Из уравнения видно, что 1 моль карбоната калия реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль углекислого газа. Теперь, используя пропорцию, мы можем рассчитать количество молей углекислого газа, выделяющегося при реакции.

Поскольку известно, что масса карбоната калия равна 276 граммам, мы можем рассчитать количество молей карбоната калия следующим образом:
\[
n(K_2CO_3) = \frac{m(K_2CO_3)}{M(K_2CO_3)}
\]
где \(m(K_2CO_3)\) - масса карбоната калия, \(M(K_2CO_3)\) - молярная масса карбоната калия.

Молярная масса карбоната калия (\(M(K_2CO_3)\)) равна сумме молярных масс всех его атомов:
\[
M(K_2CO_3) = 2M(K) + M(C) + 3M(O)
\]
где \(M(K)\), \(M(C)\), и \(M(O)\) - молярные массы калия, углерода и кислорода соответственно.

Теперь, используя даные таблицы периодических элементов, мы можем найти значения молярных масс:
\(M(K) = 39.1 \, г/моль\), \(M(C) = 12.0 \, г/моль\) и \(M(O) = 16.0 \, г/моль\).

Подставив эти значения в уравнение, получим:
\[
M(K_2CO_3) = 2 \cdot M(K) + M(C) + 3 \cdot M(O) = 2 \cdot 39.1 + 12.0 + 3 \cdot 16.0 = 138.2 \, г/моль
\]

Теперь, поставив все числовые значения вместе, мы можем рассчитать количество молей карбоната калия:
\[
n(K_2CO_3) = \frac{276 \, г}{138.2 \, г/моль} = 2.0 \, моль
\]

Исходя из уравнения реакции, каждые 2 моля карбоната калия образуют 1 моль углекислого газа. Учитывая, что у нас изначально было 2 моля, мы можем рассчитать количество молей углекислого газа:
\[
n(CO_2) = \frac{1}{2} \cdot n(K_2CO_3) = \frac{1}{2} \cdot 2.0 = 1.0 \, моль
\]

Однако в условии задачи указано, что имеются потери в размере 5%. Чтобы учесть это, мы умножим полученную мольную величину на (1-5/100):
\[
n(CO_2) = 1.0 \, моль \cdot (1-\frac{5}{100}) = 1.0 \, моль \cdot 0.95 = 0.95 \, моль
\]

Таким образом, объем выделившегося углекислого газа будет равен 0.95 моля.