Для решения задачи, нам понадобится применение закона пропорций.
1. Найдем количество газа, с помощью формулы идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.
В нашем случае, давление газа приравнивается к атмосферному давлению (1 атмосфера), так как газ образуется в открытой системе.
Также, объем газа равен 2.24 литрам, а температура в задаче не указана, поэтому будем считать ее комнатной - 298 Кельвинов.
Используем универсальную газовую постоянную R = 0.0821 литр * атмосфера / (моль * Кельвин).
Получаем формулу PV = nRT:
1 * 2.24 = n * 0.0821 * 298.
2. Теперь найдем количество вещества газа (n). Для этого перепишем формулу, выделив переменную n:
n = (1 * 2.24) / (0.0821 * 298).
3. Зная количество газа, теперь мы можем рассчитать количество вещества мрамора (CaCO3), которое было израсходовано при реакции. Размерность будет в граммах. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂.
В уравнении видно, что на каждый моль мрамора приходится 1 моль CO₂. Таким образом, масса мрамора будет равна массе образовавшегося CO₂ газа.
Молярная масса CO₂ равна 44 г/моль. Тогда масса мрамора будет равна:
масса мрамора = n * молярная масса CO₂.
4. Итак, подставляем полученные значения в выражение:
масса мрамора = ((1 * 2.24) / (0.0821 * 298)) * 44.
5. Получаем конечный результат, который будет выражаться в граммах.
Расчет производим:
1. Найдем количество газа, с помощью формулы идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.
В нашем случае, давление газа приравнивается к атмосферному давлению (1 атмосфера), так как газ образуется в открытой системе.
Также, объем газа равен 2.24 литрам, а температура в задаче не указана, поэтому будем считать ее комнатной - 298 Кельвинов.
Используем универсальную газовую постоянную R = 0.0821 литр * атмосфера / (моль * Кельвин).
Получаем формулу PV = nRT:
1 * 2.24 = n * 0.0821 * 298.
2. Теперь найдем количество вещества газа (n). Для этого перепишем формулу, выделив переменную n:
n = (1 * 2.24) / (0.0821 * 298).
3. Зная количество газа, теперь мы можем рассчитать количество вещества мрамора (CaCO3), которое было израсходовано при реакции. Размерность будет в граммах. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂.
В уравнении видно, что на каждый моль мрамора приходится 1 моль CO₂. Таким образом, масса мрамора будет равна массе образовавшегося CO₂ газа.
Молярная масса CO₂ равна 44 г/моль. Тогда масса мрамора будет равна:
масса мрамора = n * молярная масса CO₂.
4. Итак, подставляем полученные значения в выражение:
масса мрамора = ((1 * 2.24) / (0.0821 * 298)) * 44.
5. Получаем конечный результат, который будет выражаться в граммах.
Расчет производим:
масса мрамора = ((1 * 2.24) / (0.0821 * 298)) * 44 = 0.375 грамм.
Таким образом, массовая доля примеси в израсходованном образце мрамора составляет 0.375 грамма.