Для решения данной задачи, сначала необходимо определить количество CaCO3, реагировавшего с соляной кислотой.
Дано, что массовая доля CaCO3 в мраморе составляет 91,56%. Для удобства расчётов, предположим, что у нас есть 100 г мрамора. Тогда масса CaCO3 составляет 91,56 г.
Уравнение реакции между CaCO3 и HCl (соляной кислотой) выглядит следующим образом:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2
В соответствии с уравнением, на одну моль CaCO3 требуется две моли HCl, так как ион Ca^2+ имеет заряд +2, а ион CO3^2- имеет заряд -2. Молярная масса CaCO3 составляет 100,09 г/моль, а у нас имеется масса CaCO3 равная 91,56 г, следовательно можем найти количество молей CaCO3:
n = масса/Mr = 91,56/100,09 = 0,915 моль CaCO3
Так как на каждую моль CaCO3 требуется две моли HCl, то общее количество молей HCl составит:
2n = 2 * 0,915 = 1,83 моль HCl.
Далее, необходимо учесть, что оксид углерода (IV) (CO2) выделился свободным газом. Таким образом, объём CO2, выделившегося при данной реакции, можно рассчитать, используя идеальный газовый закон.
Идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление, V - объём, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Сначала необходимо перевести нормальные условия (н.у.) из градусов Цельсия в Кельвины. Нормальные условия равны 0 °C или 273,15 К (ПVT = 1 атмосфера). В данной задаче, так как давление не задано, мы можем использовать 1 атмосферу.
Температура при н.у. составляет 273,15 К.
У нас уже есть количество молей CO2, равное количеству молей HCl, которое составляет 1,83 моль.
R равно 0,0821 л × атм × моль^−1 × К^−1 (универсальная газовая постоянная).
Теперь можем использовать исходный идеальный газовый закон для расчёта объёма CO2:
PV = nRT
V = nRT/P = 1,83 * 0,0821 * 273,15/1 = 40,05 л
Таким образом, объём оксида углерода (IV) при н.у., выделившегося при действии соляной кислоты на мрамор массой 77 г с массовой долей CaCO3 — 91,56%, составляет 40,05 л (с округлением до сотых).
Для начала, выражение скорости реакции можно записать с использованием коэффициентов перед реагентами и продуктами, из уравнения реакции:
v = k[A]^a[B]^b
где v - скорость реакции, k - константа скорости реакции, [А] и [B] - концентрации реагентов А и В в данной реакции, a и b - степени, с которыми концентрации входят в выражение скорости.
В нашем случае, так как у нас газы, мы можем использовать давление вместо концентраций газов и записать выражение скорости реакции следующим образом:
v = k[P]^a[Q]^b
где [Р] и [Q] - давления реагентов Р и Q в данной реакции, a и b - степени, с которыми давления входят в выражение скорости.
Теперь давайте рассмотрим, как изменится скорость реакции при повышении давления в системе в 2 раза.
Пусть изначальное давление реагентов Р и Q равно Р0 и Q0 соответственно.
Тогда при повышении давления в 2 раза, новые значения давлений будут Р = 2Р0 и Q = 2Q0.
Используя выражение скорости реакции, мы можем сравнить скорость реакции при изначальном и новом давлениях и найти изменение скорости реакции:
(v новая) / (v изначальная) = (k[Р]^a[Q]^b) / (k[Р0]^a[Q0]^b)
Поскольку константа скорости реакции k остается неизменной при изменении условий реакции, она сократится в числителе и знаменателе:
(v новая) / (v изначальная) = (k[Р]^a[Q]^b) / (k[Р0]^a[Q0]^b) = ([Р]^a[Q]^b) / ([Р0]^a[Q0]^b)
Подставим значения новых и изначальных давлений:
(v новая) / (v изначальная) = ([2Р0]^a[2Q0]^b) / ([Р0]^a[Q0]^b)
Чтобы упростить это выражение, воспользуемся свойствами степеней:
(a*b)^c = a^c * b^c
Получим:
(v новая) / (v изначальная) = (2^a*Р0^a*2^b*Q0^b) / (Р0^a*Q0^b) = 2^a*2^b = 2^(a+b)
Таким образом, скорость реакции изменится в зависимости от суммы степеней a и b в выражении скорости реакции.
Это подходит к нашему случаю, где у нас уравнение реакции 2Н2S(г) + О2(г) = Н2О(п) + S(т).
Сумма степеней a и b равна 3 (2+1), так как каждый коэффициент перед реагентом (в данном случае 2 для Н2S и 1 для О2) будет являться степенью в выражении скорости реакции.
Следовательно, скорость реакции изменится в 2^3 = 8 раз при повышении давления в системе в 2 раза.
Надеюсь, это объяснение понятно и полезно! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
BaCL2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
Ba(+2) + 2Cl(-) + 2H(+) + SO4(-2) = BaSO4 + 2H(+) + 2Cl(-)
Ba(+2) + SO4(-2) = BaSO4
Fe2S3 +NaOH =
Fe2S3 в растворе не существует