Яка маса крейди була використана під час реакції з хлоридною кислотою, якщо виділився вуглекислий газ об ємом

Siren_4547

51

Щоб розрахувати масу крейди, яка була використана під час реакції з хлоридною кислотою, ми спочатку повинні знати хімічне рівняння реакції. Зауважте, що зазначені умови не надають повного рівняння реакції, тому ми маємо спробувати знайти його.

Коли крейду реагує з хлоридною кислотою, утворюється вуглекислий газ \(CO_2\) та водний розчин хлориду кальцію.

Повне хімічне рівняння реакції між крейдою і хлоридною кислотою має вигляд:

\[
CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CO_2 + H_2O + CaCl_2
\]

Тепер, щоб розрахувати масу крейди (CaCO3), ми маємо врахувати відношення молекулярних мас залучених речовин у рівнянні реакції.

Молекулярна маса CaCO3 = (маса атома кальцію) + (3 * маса атомів кисню) + (маса атома вуглецю)

Молекулярна маса CaCO3 = (40 г/моль) + (3 * 16 г/моль) + (12 г/моль) = 100 г/моль

Згідно з рівнянням реакції, на одну моль крейди утворюється одна моль \(CO_2\). Отже, в масі 100 г крейди, утвориться 44 г \(CO_2\), оскільки молекулярна маса \(CO_2\) становить 44 г/моль.

Ми знаємо, що об"єм \(CO_2\) складає 5,6 літрів, тому ми можемо використовувати закон газів Шарля, щоб знайти кількість речовини \(CO_2\) у моль.

Закон газів Шарля формулюється наступним чином:
\(V_1 / n_1 = V_2 / n_2\)

Де \(V_1\) та \(V_2\) - об"єми газу, \(n_1\) та \(n_2\) - кількості речовини газу. Застосовуючи цей закон до нашої задачі, ми отримуємо:

\(5,6 л / 22,4 л/моль = n_2\)

Де 22,4 л/моль - це молярний об"єм будь-якого газу при нормальних умовах (тиск 1 атмосфера, температура 273 К).

Таким чином, отримуємо, що \(n_2\) (кількість речовини \(CO_2\)) дорівнює 0,25 моль.

Оскільки відомо, що на кожну моль крейди утворюється одна моль \(CO_2\), то ми можемо сказати, що кількість речовини крейди, яка була використана, також дорівнює 0,25 моль.

Щоб обчислити масу крейди, ми використовуємо формулу:

маса = кількість речовини * молекулярна маса

маса = 0,25 моль * 100 г/моль = 25 г

Отже, маса крейди, яка була використана під час реакції з хлоридною кислотою, становить 25 г.