сколько граммов соляной кислоты должно прореагировать с карбонатом кальция чтобы образовался диоксид

Для того чтобы ответить на вопрос о том, сколько граммов соляной кислоты (HCl) должно прореагировать с карбонатом кальция (CaCO₃) для образования диоксида углерода (CO₂), нужно рассмотреть уравнение химической реакции, а также расчеты, связанные с молярными массами и стехиометрией.

1. Запишем уравнение реакции:

Реакция между соляной кислотой и карбонатом кальция имеет вид:

$${\text{CaCO}}_3(s)+2\text{HCl}(aq)\to {\text{CaCl}}_2(aq)+{\text{H}}_2\text{O}(l)+{\text{CO}}_2(g)$$

Это уравнение говорит о том, что 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 молями соляной кислоты, в результате чего образуется 1 моль диоксида углерода, 1 моль хлорида кальция и 1 моль воды.

2. Определим молекулярные массы веществ:

• Молекулярная масса CaCO₃ = 40.08 (Ca) + 12.00 (C) + 3 × 16.00 (O) = 100.08 г/моль

• Молекулярная масса HCl = 1.008 (H) + 35.45 (Cl) = 36.458 г/моль

• Молекулярная масса CO₂ = 12.00 (C) + 2 × 16.00 (O) = 44.00 г/моль

3. Составим стехиометрическое соотношение:

Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO₃ реагирует с 2 молями HCl, образуя 1 моль CO₂.

Для 1 моль CaCO₃ нужно:

• 2 моля HCl (что составляет 2 × 36.458 г = 72.916 г HCl),

• 1 моль CO₂ (что составляет 44.00 г CO₂).

4. Сколько граммов HCl нужно для реакции с данным количеством CaCO₃?

Предположим, что у нас есть 100 г карбоната кальция. Для того чтобы вычислить, сколько граммов соляной кислоты потребуется, нужно:

• Рассчитать количество моль CaCO₃ в 100 г:

  $$n_{{\text{CaCO}}_3}=\frac{100\text{г}}{100.08\text{г/моль}}=0.999\text{моль}$$

• Так как на 1 моль CaCO₃ требуется 2 моль HCl, то для 0.999 моль CaCO₃ нужно:

  $$n_{\text{HCl}}=2\times 0.999\text{моль}=1.998\text{моль}$$

• Масса HCl, необходимая для реакции:

  $$m_{\text{HCl}}=1.998\text{моль}\times 36.458\text{г/моль}=72.91\text{г}$$

5. Сколько CO₂ образуется?

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль CaCO₃ образуется 1 моль CO₂. Следовательно, при реакции 100 г CaCO₃ выделится 0.999 моль CO₂.

Масса CO₂ будет равна:

$$m_{{\text{CO}}_2}=0.999\text{моль}\times 44.00\text{г/моль}=43.96\text{г}$$

Ответ:

Для того чтобы 100 г карбоната кальция полностью прореагировало с соляной кислотой, необходимо 72.91 г HCl, при этом образуется 43.96 г CO₂.

Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно что-то уточнить, дайте знать!