Яка маса вуглецю (С) необхідна для відновлення 3,24 г цинк оксиду, враховуючи Карбон(ІІ) оксид як один з продуктів

Коко

31

Задача: Як посилано, ми маємо відновити 3,24 г цинк оксиду, враховуючи, що Карбон(ІІ) оксид буде одним з продуктів реакції. Щоб знайти масу вуглецю, необхідного для відновлення цинку оксиду, ми спочатку повинні знайти мольну масу цинк оксиду та Карбон(ІІ) оксиду.

Мольна маса цинк оксиду (ZnO) складається з атомної маси цинку (Zn) та атомної маси кисню (O). Атомна маса цинку (Zn) становить 65,38 г/моль, а атомна маса кисню (O) становить 16,00 г/моль.

Тому, маса одного моля ZnO буде:

\[Мольна\;маса\;ZnO = атомна\;маса\;Zn + атомна\;маса\;O = 65,38\;г/моль + 16,00\;г/моль = 81,38\;г/моль\]

Тепер ми розрахуємо масу вуглецю, яка необхідна для відновлення цинк оксиду (ZnO). У реакції цинк оксид реагує з вуглецем, утворюючи цинк та Карбон(ІІ) оксид (CO).

\[ZnO + C → Zn + CO\]

Структурна формула Карбон(ІІ) оксиду (CO) показує, що один атом вуглецю (C) поєднується з одним атомом кисню (O).

Отже, потрібна намаса вуглецю буде дорівнювати масі одного моля Карбон(ІІ) оксиду (CO). А маса одного моля Карбон(ІІ) оксиду (CO) складається з атомної маси вуглецю та атомної маси кисню:

Атомна маса вуглецю (C) становить 12,01 г/моль, а атомна маса кисню (O) становить 16,00 г/моль.

Тому, маса одного моля CO буде:

\[Мольна\;маса\;CO = атомна\;маса\;C + атомна\;маса\;O = 12,01\;г/моль + 16,00\;г/моль = 28,01\;г/моль\]

Тепер ми можемо обчислити масу вуглецю (C), необхідного для відновлення цинк оксиду (ZnO).

Перетворюємо масу цинк оксиду (ZnO) у мольну кількість, використовуючи мольну масу ZnO:

\[Мольна\;кількість\;ZnO = \frac{{маса\;ZnO}}{{мольна\;маса\;ZnO}} = \frac{{3,24\;г}}{{81,38\;г/моль}} = 0,0399\;моль\]

Оскільки реакція показує, що один моль Карбон(ІІ) оксиду (CO) потрібен для відновлення одного моля цинку оксиду (ZnO), то маса вуглецю (C), необхідна для відновлення цинк оксиду (ZnO), дорівнюватиме масі 0,0399 моль Карбон(ІІ) оксиду (CO):

\[Маса\;C = мольна\;кількість\;CO \times мольна\;маса\;CO = 0,0399\;моль \times 28,01\;г/моль = 1,116\;г\]

Отже, для відновлення 3,24 г цинк оксиду і враховуючи Карбон(ІІ) оксид як один з продуктів реакції, необхідна маса вуглецю (С) становить 1,116 г.