Рассчитайте объем углекислого газа, который выделится при взаимодействии 23 грамм карбоната калия, содержащего...

Для решения этой задачи необходимо учитывать, что карбонат калия (K2CO3) взаимодействует с кислотой с образованием углекислого газа (CO2), воды (H2O) и соли. При этом каждый моль K2CO3 образует один моль CO2.

1. Найти молярную массу K2CO3: K = 39,1 г/моль C = 12 г/моль O = 16 г/моль Молярная масса K2CO3 = 239,1 + 12 + 316 = 138,2 г/моль

2. Найти количество молей K2CO3: n = m/M = 23 г / 138,2 г/моль = 0,166 моль

3. Рассчитать объем углекислого газа: V = nRT/P, где R = 0,0821 латм/(мольК), T - температура в Кельвинах (обычно 273 К), P - атмосферное давление (обычно 1 атм)

V = 0,166 моль 0,0821 латм/(мольК) 273 К / 1 атм = 3,98 л

Таким образом, объем углекислого газа, выделившегося при взаимодействии 23 грамм карбоната калия, составит 3,98 л.

Для рассчета объема углекислого газа, необходимо знать химическое уравнение реакции взаимодействия карбоната калия с кислотой.

Уравнение реакции: K2CO3 + 2HCl -> 2KCl + H2O + CO2

Молярная масса карбоната калия (K2CO3) = 138 г/моль Молярная масса углекислого газа (CO2) = 44 г/моль

Переведем массу карбоната калия в моль: Масса карбоната калия = 23 г Массовая доля чистого карбоната калия = 90% (100% - 10% примесей) Масса чистого карбоната калия = 23 г * 0.90 = 20.7 г Моль карбоната калия = 20.7 г / 138 г/моль = 0.15 моль

Из уравнения видно, что каждый моль карбоната калия выделяет 1 моль углекислого газа. Следовательно, при реакции выделяется 0.15 моль углекислого газа.

Теперь найдем объем углекислого газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм): V = n Vm V = 0.15 моль 22.4 л/моль = 3.36 л

Таким образом, объем углекислого газа, который выделится при взаимодействии 23 грамм карбоната калия с избытком кислоты, составляет 3.36 л.

Для решения задачи сначала определим массу чистого карбоната калия ((K_2CO_3)), затем вычислим количество вещества и найдем объем выделившегося углекислого газа ((CO_2)).

1. Определение массы чистого карбоната калия:

   Масса примесей составляет 10 %, следовательно, масса чистого карбоната калия равна: [ m_{чистого K_2CO3} = m{смеси} \times (1 - \frac{10}{100}) = 23 \, \text{г} \times 0,9 = 20,7 \, \text{г} ]

2. Вычисление количества вещества карбоната калия:

   Молярная масса карбоната калия ((K_2CO3)) равна: [ M{K_2CO_3} = 2 \times 39,1 \, \text{г/моль} (K) + 12,0 \, \text{г/моль} (C) + 3 \times 16,0 \, \text{г/моль} (O) = 138,2 \, \text{г/моль} ]

   Количество вещества карбоната калия: [ n_{K_2CO3} = \frac{m{чистого K_2CO3}}{M{K_2CO_3}} = \frac{20,7 \, \text{г}}{138,2 \, \text{г/моль}} \approx 0,1497 \, \text{моль} ]

3. Определение уравнения реакции:

   Реакция карбоната калия с кислотой (например, с соляной кислотой (HCl)) протекает по уравнению: [ K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + CO_2 + H_2O ]

   Из уравнения видно, что 1 моль (K_2CO_3) выделяет 1 моль (CO_2).

4. Рассчёт количества углекислого газа:

   Количество вещества углекислого газа: [ n_{CO2} = n{K_2CO_3} = 0,1497 \, \text{моль} ]

5. Определение объема углекислого газа:

   При нормальных условиях (н.у. — (0^\circ C) и (1 \, \text{атм})) один моль газа занимает объем 22,4 литра.

   Объем углекислого газа: [ V_{CO2} = n{CO_2} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,1497 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 3,35 \, \text{л} ]

Таким образом, при взаимодействии 23 грамм карбоната калия, содержащего 10 % примесей, с избытком кислоты выделится приблизительно 3,35 литра углекислого газа при нормальных условиях.