Question

Визначте об’єм кисню (н. у.), необхідний для спалювання вугілля масою 12 г. Яка маса кальцій гідроксиду знадобиться, щоб поглинути весь оксид, що утворився?

Answer 1

Відомо: m(C)=12 г. Знайти: V(O2)-?, m(Са(ОН)2)-?
Розв'язування:
І спосіб
Виразимо масу вугілля С через кількість речовини (n=m/M, де M=Mr г/моль; Mr(C)=Ar(C)=12, M(C)=12 г/моль)
n(C)=m(C)/M(C)=12 г : 12 г/моль=1 моль
Записуємо рівняння реакції: О2 + С = СО2
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За співвідношенням кількості речовини обчислимо кількість речовини кисню і оксиду: n(O2):n(C):n(СO2)=1:1:1, бачимо, що кількість речовини однакова, тому n(O2)=n(CO2)=n(C)=1 моль
Виразимо об'єм О2 через кількість речовини (з формули n=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль, знаходимо об'єм V=n•VM)
V(O2)=n(O2)•VM=1 моль•22,4 л/моль=22,4 л.
Записуємо рівняння реакції: Са(ОН)2+СО2=СаСО3↓+Н2О
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За співвідношенням кількості речовини обчислимо кількість речовини кальцій гідроксиду:
n(Cа(OН)2):n(CО2)=1:1, бачимо, що кількості речовин однакові, тому n(Са(ОН)2)=n(CаO)=1 моль
З формули n=m/M, де М=Mr г/моль, знаходимо масу m=n•M.
Mr(Са(ОН)2)=Ar(Ca)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=40+2•16+2•1=74, тому М(Са(ОН)2)=74 г/моль
m(Са(ОН)2)=n(Са(ОН)2)•M(Ca(ОН)2)=1 моль•74 г/моль=74 г
Відповідь: m(Ca(ОН)2)=74 г.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: О2 + С = СО2
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини кисню і вуглецю: n(О2)/1=n(C)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини кисню на співвідношення об’ємів (n=V/VM, де VM- постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль), а кількість речовини вугілля — на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mr г/моль;  Mr(С)=Ar(C)=12, тому М(С)=12 г/моль)
V(O2)/VM=m(C)/M(C)
Звідси виражаємо об'єм кисню:
V(O2)•М(С)=m(C)•VM, тому
V(O2)=m(C)•VM:M(C)=12 г•22,4 л/моль:12 г/моль=22,4 л.
За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини вуглецю і оксиду: n(С)/1=n(CО2)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини вугілля — на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mr г/моль;  Mr(С)=Ar(C)=12, тому М(С)=12 г/моль)
n(CO2)=m(C)/M(C)=12 г : 12 г/моль=1 моль
Записуємо рівняння реакції: Са(ОН)2+СО2=СаСО3↓+Н2О
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини оксиду і кальцій гідроксиду: n(CО2)/1=n(Ca(OH)2/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини кальцій гідроксиду — на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mr г/моль;  Mr(Са(ОН)2)=Ar(Cа)+2•Ar(о)+2•Ar(Н)=40+2•1+2•16=74, тому М(Са(ОН)2)=74 г/моль)
n(CO2)=m(Cа(ОН)2)/M(Cа(ОН)2)
Звідси виражаємо масу кальцій гідроксиду
m(Cа(ОН)2)=n(CO2)•M(Cа(ОН)2)=1 моль •74 г/моль=74 г/моль
Відповідь: m(Ca(ОН)2)=74 г.