Сколько вещества, массы и объема углекислого газа образуется при реакции 35 грамм угля с концентрированной серной

Александрович

57

Для решения данной задачи, мы должны учитывать уравнение реакции между углем и концентрированной серной кислотой.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[C + 2H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + 2SO_2 + 2H_2O\]

Из данного уравнения реакции мы видим, что одна молекула угля (C) реагирует с двумя молекулами серной кислоты (H2SO4), образуя одну молекулу углекислого газа (CO2), две молекулы диоксида серы (SO2) и две молекулы воды (H2O).

Теперь, для расчета количества углекислого газа (CO2), массы и объема, сначала найдем количество вещества угля, которое участвует в реакции.

Мы можем это сделать, используя молярную массу угля и массу, которая дана в задаче.

Молярная масса угля (C) составляет около 12.01 г/моль.

Используем формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где n - количество вещества, m - масса вещества, М - молярная масса.

Подставляя значения, получаем:

\[n = \frac{35 \, г}{12.01 \, г/моль} \approx 2.915 \, моль \, угля\]

Теперь мы знаем количество вещества угля, которое участвует в реакции.

Согласно уравнению реакции, одна молекула угля (C) образует одну молекулу углекислого газа (CO2).

Таким образом, количество вещества углекислого газа (CO2) будет таким же, как количество вещества угля:

\[n_{CO2} = 2.915 \, моль\]

Для расчета массы углекислого газа и объема, нам понадобится использовать соответствующие молярные массы и молярные объемы для CO2.

Молярная масса углекислого газа (CO2) составляет около 44.01 г/моль.

Также известно, что объем одного моля газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм) равен 22.4 литра.

Сначала рассчитаем массу углекислого газа (CO2):

\[ m_{CO2} = n_{CO2} \times M_{CO2} = 2.915 \, моль \times 44.01 \, г/моль \approx 128.170 \, г\]

Теперь рассчитаем объем углекислого газа (CO2), который образуется в данной реакции:

\[V_{CO2} = n_{CO2} \times V_{molar}= 2.915 \, моль \times 22.4 \, л/моль \approx 65.306 \, л\]

Таким образом, в результате реакции 35 грамм угля с концентрированной серной кислотой образуется примерно 2.915 моль углекислого газа (CO2). Масса углекислого газа составляет около 128.170 грамм, а его объем - примерно 65.306 литров.