Сколько мела необходимо для производства 4,48 дм³ (н. у.) углекислого газа?

Синица_6669

31

Для решения этой задачи, нам понадобится знание стандартных условий (н.у.) - это значение температуры и давления, при которых обычно проводят измерения газовых величин. Стандартные условия определяют температуру 0 °C (273 K) и давление 1 атмосфера (101,325 Па).

Углекислый газ (CO2) можно получить с помощью реакции полного сгорания углерода (С) по следующему уравнению:

С + O2 -> CO2

Коэффициенты перед формулами говорят о том, что для полного сгорания одного моля углерода, требуется один моль кислорода, и образуется один моль углекислого газа.

Теперь, чтобы определить, сколько молей углекислого газа мы получим из 4,48 дм³ (н.у.), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое связывает объем, количество вещества и стандартные условия:

\[PV = nRT\]

где:
P - давление газа (в Па),
V - объем газа (в м³),
n - количество вещества газа (в моль),
R - универсальная газовая постоянная (8,314 моль/К*м),
T - температура газа (в К).

Так как нам известен объем газа (4,48 дм³), а необходимо найти количество вещества (n), мы можем перейти от единиц объема к единицам молей, используя молярный объем идеального газа при стандартных условиях. Молярный объем (Vm) определяется как моль газа, занимающий объем 1 моль при стандартных условиях:

\[Vm = \dfrac{V}{n}\]

Очевидно, что объем газа и его количество вещества пропорциональны, поэтому:

\[n = \dfrac{V}{Vm}\]

Теперь мы можем подставить известные значения и рассчитать количество молей углекислого газа:

\[n = \dfrac{4,48 \, дм³}{22,4 \, дм³/моль}\]

\[n = 0,2 \, моль\]

Таким образом, для производства 4,48 дм³ (н.у.) углекислого газа, нам потребуется 0,2 моль мела.