Мрамор в основном состоит из карбоната кальция CaCO₃ Дано: m(CaCO₃) = 500 кг ω(примесей) = 30 % Найти: V(CO₂) Решение: При взаимодействии карбоната кальция и соляной кислоты образуется хлорид кальция и угольная кислота, которая неустойчива: разлагается на воду и углекислый газ. СaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ ω(чист CaCO₃) = 100% - 30% = 70% = 0,7 m(чист CaCO₃) = 500 кг * 0,7 = 350 кг n(CaCO₃) = m : M = 350 кг : 100 кг/кмоль = 3,5 кмоль Коэффициенты при карбонате кальция и углекислом газе одинаково ⇒ их количество вещества равно 3,5 кмоль. V(CO₂) = * n = 22,4 м³/кмоль * 3,5 кмоль = 78,4 м³ ответ: 78,4 м³
в константу равновесия записывают только концентрации газов и жидкостей. Посему константа равновесия первого процесса будет: K = [CO2] - то есть концентрация CO2. Константа равновесия для обратного процесса равна K(обр) = 1/[CO2], кстати всегда выполняется правило K(обратной) = 1/K. Внимание! [CO2] - это не просто концентрация углекислого газа, а _равновесная_ - то есть в условиях установившегося равновесия.
Дополню насчет твердых веществ в константе равновесия - на самом деле, они тоже входят в выражение :))) Но на практике используют "эффективные" или "приведенные" константы равновесия, в которые уже входят концентрации твердых веществ. То есть, концентрации твердых веществ считют постоянными во все время процесса, и вносят эти значения в число константы, т. к. умножение или деление постоянных величин дает новую постоянную величину :)
И еще можно написать аналитическое выражение для констант равновесия, т. к. на практике трудно мерить равновесные концентрации. Итак, процесс находится в рановесии, когда энергия Гиббса равно 0, то есть
0 = (дельта) G = (дельта) G(нулевое) + R*T*ln(K) Откуда:
Дано:
m(CaCO₃) = 500 кг
ω(примесей) = 30 %
Найти:
V(CO₂)
Решение:
При взаимодействии карбоната кальция и соляной кислоты образуется хлорид кальция и угольная кислота, которая неустойчива: разлагается на воду и углекислый газ.
СaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
ω(чист CaCO₃) = 100% - 30% = 70% = 0,7
m(чист CaCO₃) = 500 кг * 0,7 = 350 кг
n(CaCO₃) = m : M = 350 кг : 100 кг/кмоль = 3,5 кмоль
Коэффициенты при карбонате кальция и углекислом газе одинаково ⇒ их количество вещества равно 3,5 кмоль.
V(CO₂) =
ответ: 78,4 м³
в константу равновесия записывают только концентрации газов и жидкостей. Посему константа равновесия первого процесса будет: K = [CO2] - то есть концентрация CO2. Константа равновесия для обратного процесса равна K(обр) = 1/[CO2], кстати всегда выполняется правило K(обратной) = 1/K. Внимание! [CO2] - это не просто концентрация углекислого газа, а _равновесная_ - то есть в условиях установившегося равновесия.
Дополню насчет твердых веществ в константе равновесия - на самом деле, они тоже входят в выражение :))) Но на практике используют "эффективные" или "приведенные" константы равновесия, в которые уже входят концентрации твердых веществ. То есть, концентрации твердых веществ считют постоянными во все время процесса, и вносят эти значения в число константы, т. к. умножение или деление постоянных величин дает новую постоянную величину :)
И еще можно написать аналитическое выражение для констант равновесия, т. к. на практике трудно мерить равновесные концентрации. Итак, процесс находится в рановесии, когда энергия Гиббса равно 0, то есть
0 = (дельта) G = (дельта) G(нулевое) + R*T*ln(K) Откуда:
ln(K) = - (дельта) G(нулевое) / (R*T) = (T*(дельта) S(нулевое) - (дельта) H(нулевое) ) / (R*T)
где H - энтальпия, S - энтропия, Т - температура.
из ln(K) сама константа находится, взяв экспоненту от выражения из правой части равенства :)
Так что из табличных значений энтропии и энтальпии находится K равновесия для любой температуры.
Удачи!