Изначально разрыхлитель теста добавляется в виде порошка карбоната аммония (NH₄)₂CO₃. В этом виде он занимает очень маленький объем, и им можно пренебречь. При нагревании карбонат аммония разлагается с выделением газов, и пренебречь объемами этих газов уже нельзя: (NH₄)₂CO₃ = 2 NH₃ + CO₂ + H₂O n(NH₃) = m/M = 3.4 г / 17 г/моль = 0,2 моль n(CO₂) = m/M = 4.4 г / 44 г/моль = 0,1 моль Всего количество вещества газообразных продуктов 0,3 моль При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает 22,4 литра Соответственно, 0,3 моль занимают 22,4*0,3 = 6,72 л Как видим, из нескольких граммов карбоната аммония получается почти 7 литров газов. Если бы реакция проходила при нормальных условиях, то именно столько газов и выделилось бы и настолько же увеличился объем теста. Однако из-за повышения температуры объем будет больше. Насколько больше - узнаем с уравнения Менделеева - Клапейрона p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂, где p₁, V₁, T₁ - давление, объем и температура при начальных условиях, а p₂, V₂, T₂ - при конечных условиях. (Нормальные условия p₀ = 101,3 кПа (1 атмосфера), T₀=273 К). По условиям задачи давление не изменялось и равно 1 атм. Температура, данная в задаче, 180 градусов Цельсия или 180+273 = 453 К 1 атм * 6,72 л / 273 К = 1 атм * V₁ л / 453 К V₁ = (6,72 л / 273 К) * 453 К = 11.15 л. ответ 1: 11.15 л. Для расчета изменения объема газов при остывании вновь используем уравнение Менделеева-Клапейрона (учитывая, что 20 градусов Цельсия это 293 К): 1 атм * 11,15 л / 453 К = 1 атм * V₁ л / 293 К V₁ = (11,15 л / 453 К) * 293 K = 7.21 л. Фактически, по условиям задачи останется в выпечке только 15% от 7,21 л, то есть 0,15*7,21 = 1,08 л. Именно на этот объем увеличится выпечка после остывания до комнатной температуры. ответ 2: 1,08 л
М(Н₂) = 1 * 2 = 2 г/моль М(Б) = 2 г/моль * 16 = 32 г/моль, следовательно, вещество Б - это кислород О₂ Немного подумав и внимательно прочитав задание, а конкретно то, что при 100°С остаток испарился, можно прийти к выводу, что этот остаток есть вода Н₂О. Кислород и вода образуются при каталитическом разложении пероксида водорода - Н₂О₂ (вещество А).
х г 1 л 2Н₂О₂ (кат) > О₂↑ + 2Н₂О 2 моль 1 моль 34 г/моль 22,4 л/моль
Пероксид водорода Н₂О₂ 3%-ный раствор применяется для обработки ран, ссадин, т.к он обладает антисептическими свойствами, а также останавливает кровь, а еще применяется в пищевой промышленности в качестве обеззараживателя. Также пероксид водорода применяется для приготовления краски для волос, для обесцвечивания волос. Технический пероксид водорода применяют как отбеливатель в бумажном и текстильном производстве.
При нагревании карбонат аммония разлагается с выделением газов, и пренебречь объемами этих газов уже нельзя:
(NH₄)₂CO₃ = 2 NH₃ + CO₂ + H₂O
n(NH₃) = m/M = 3.4 г / 17 г/моль = 0,2 моль
n(CO₂) = m/M = 4.4 г / 44 г/моль = 0,1 моль
Всего количество вещества газообразных продуктов 0,3 моль
При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает 22,4 литра
Соответственно, 0,3 моль занимают 22,4*0,3 = 6,72 л
Как видим, из нескольких граммов карбоната аммония получается почти 7 литров газов.
Если бы реакция проходила при нормальных условиях, то именно столько газов и выделилось бы и настолько же увеличился объем теста.
Однако из-за повышения температуры объем будет больше. Насколько больше - узнаем с уравнения Менделеева - Клапейрона
p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂,
где p₁, V₁, T₁ - давление, объем и температура при начальных условиях, а p₂, V₂, T₂ - при конечных условиях.
(Нормальные условия p₀ = 101,3 кПа (1 атмосфера), T₀=273 К).
По условиям задачи давление не изменялось и равно 1 атм. Температура, данная в задаче, 180 градусов Цельсия или 180+273 = 453 К
1 атм * 6,72 л / 273 К = 1 атм * V₁ л / 453 К
V₁ = (6,72 л / 273 К) * 453 К = 11.15 л.
ответ 1: 11.15 л.
Для расчета изменения объема газов при остывании вновь используем уравнение Менделеева-Клапейрона (учитывая, что 20 градусов Цельсия это 293 К):
1 атм * 11,15 л / 453 К = 1 атм * V₁ л / 293 К
V₁ = (11,15 л / 453 К) * 293 K = 7.21 л.
Фактически, по условиям задачи останется в выпечке только 15% от 7,21 л, то есть 0,15*7,21 = 1,08 л.
Именно на этот объем увеличится выпечка после остывания до комнатной температуры.
ответ 2: 1,08 л
М(Б) = 2 г/моль * 16 = 32 г/моль, следовательно, вещество Б - это кислород О₂
Немного подумав и внимательно прочитав задание, а конкретно то, что при 100°С остаток испарился, можно прийти к выводу, что этот остаток есть вода Н₂О.
Кислород и вода образуются при каталитическом разложении пероксида водорода - Н₂О₂ (вещество А).
х г 1 л
2Н₂О₂ (кат) > О₂↑ + 2Н₂О
2 моль 1 моль
34 г/моль 22,4 л/моль
M(Н₂О₂) = 1 * 2 + 16 * 2 = 34 г/моль
m(Н₂О₂) = (34 г/моль * 2 моль * 1 л) : (22,4 л/моль * 1 моль) = 3,04,г
w%(Н₂О₂) = 3,04 г : 100 г * 100 % = 3,04 % - массовая доля
Пероксид водорода Н₂О₂ 3%-ный раствор применяется для обработки ран, ссадин, т.к он обладает антисептическими свойствами, а также останавливает кровь, а еще применяется в пищевой промышленности в качестве обеззараживателя.
Также пероксид водорода применяется для приготовления краски для волос, для обесцвечивания волос.
Технический пероксид водорода применяют как отбеливатель в бумажном и текстильном производстве.