Для начала, найдем количество вещества кислорода по известному объему.
По уравнению состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная и T - температура, можно решить уравнение относительно n:
n = (PV) / (RT)
При нормальных условиях (н.у.), давление (P) равно 1 атмосфере (101325 Па), а температура (T) равна 273,15 К.
Теперь подставим известные значения и решим уравнение:
Для решения этой задачи, шаг за шагом, мы должны выполнить следующие действия:
1. Найдите массовую долю чистого карбоната бария в исходном веществе. Это можно сделать, учитывая процент примесей. Масса чистого карбоната бария будет равна 14% от 133 г:
Масса чистого карбоната бария = 0.14 * 133 г = 18.62 г
2. Найдите количество моль чистого карбоната бария, используя его молярную массу. Молярная масса карбоната бария (BaCO3) может быть найдена из таблицы периодических элементов:
Количество моль чистого карбоната бария = Масса чистого карбоната бария / Молярная масса BaCO3
= 18.62 г / 197.33 г/моль
≈ 0.0942 моль
3. Поскольку уравнение реакции указано, что обжиг карбоната бария приводит к образованию оксида углерода (IV) и оксида бария, нам нужно рассмотреть соотношение между исходным веществом и образующимися продуктами.
Уравнение реакции:
BaCO3 -> BaO + CO2
Согласно уравнению, каждый моль карбоната бария превращается в один моль оксида бария и один моль оксида углерода (IV).
4. Найдите количество моль оксида углерода (IV) в результате реакции, зная количество моль чистого карбоната бария:
Количество моль оксида углерода (IV) = Количество моль чистого карбоната бария
≈ 0.0942 моль
5. Найдите массу оксида углерода (IV), зная его молярную массу (44.01 г/моль) и количество моль:
Масса оксида углерода (IV) = Количество моль оксида углерода (IV) * Молярная масса CO2
≈ 0.0942 моль * 44.01 г/моль
≈ 4.15 г
Таким образом, масса оксида углерода (IV), которая выделится при обжиге 133 г технического карбоната бария, составит около 4.15 г.
1. Газовая постоянная (R) - 8,314 Дж/(моль·К).
2. Число Авогадро (N) - 6,02214076 × 10^23 моль^-1.
3. Атомная масса кислорода (O) - 32 г/моль.
Для начала, найдем количество вещества кислорода по известному объему.
По уравнению состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная и T - температура, можно решить уравнение относительно n:
n = (PV) / (RT)
При нормальных условиях (н.у.), давление (P) равно 1 атмосфере (101325 Па), а температура (T) равна 273,15 К.
Теперь подставим известные значения и решим уравнение:
n = ((1 атм) * (3,4 м³)) / ((8,314 Дж/(моль·К)) * (273,15 К)) = 0,145 моль
Мы получили количество вещества кислорода, теперь найдем его массу:
Масса (m) = мольное количество вещества (n) * атомная масса (M)
где M - атомная масса кислорода.
Подставим значения и рассчитаем массу:
m = (0,145 моль) * (32 г/моль) = 4,64 г
Таким образом, масса кислорода в объеме 3,4 м³ при н.у. составляет приблизительно 4,64 г.
Чтобы найти число молекул, воспользуемся числом Авогадро:
Число молекул (N) = количество вещества (n) * число Авогадро (N)
N = (0,145 моль) * (6,02214076 × 10^23 моль^-1) = 8,737 × 10^22 молекул
Таким образом, число молекул кислорода в объеме 3,4 м³ при н.у. составляет приблизительно 8,737 × 10^22 молекул.