Чтобы решить эту задачу, нужно знать реакцию между соляной кислотой (HCl) и карбонатом бария (BaCO3), а также использовать закон сохранения массы.
Реакция между HCl и BaCO3 выглядит следующим образом:
HCl + BaCO3 -> BaCl2 + CO2 + H2O
Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии соляной кислоты с карбонатом бария образуются хлорид бария (BaCl2), углекислый газ (CO2) и вода (H2O).
Первым шагом решения задачи будет вычисление количества карбоната бария (BaCO3), которое реагирует с соляной кислотой. Для этого воспользуемся формулой:
масса BaCO3 (M) = масса раствора кислоты (m) * концентрация карбоната бария (C) / 100,
где
масса BaCO3 (M) - искомое количество карбоната бария,
масса раствора кислоты (m) - 146 г,
концентрация карбоната бария (C) - 10%.
Подставляем значения в формулу:
M = 146 г * 10 / 100 = 14.6 г.
Теперь, зная количество карбоната бария, можно вычислить количество выделяющегося углекислого газа (CO2) с помощью соотношения между их молярными соотношениями.
Молярные соотношения между BaCO3 и CO2:
1 моль BaCO3 -> 1 моль CO2.
Найдем количество молей карбоната бария:
моль BaCO3 = масса BaCO3 (M) / молярная масса BaCO3,
где
молярная масса BaCO3 = атомная масса Ba + атомная масса C + 3 * атомная масса O.
Молярная масса Ba = 137.33 г/моль,
Молярная масса C = 12.01 г/моль,
Молярная масса O = 16.00 г/моль.
Подставляем значения и рассчитываем моль BaCO3:
моль BaCO3 = 14.6 г / (137.33 г/моль + 12.01 г/моль + 3 * 16.00 г/моль) ≈ 0.053 моль.
С учетом молярных соотношений, можем сказать, что количество выделяющегося углекислого газа равно количеству молей карбоната бария.
Теперь посчитаем объем углекислого газа (CO2). Для этого воспользуемся формулой:
объем CO2 (V) = количество молей CO2 (n) * молярный объем газа (Vm),
где
объем CO2 (V) - искомый объем углекислого газа,
количество молей CO2 (n) - количество молей карбоната бария,
молярный объем газа (Vm) - известная величина и равна 22.4 л/моль при нормальных условиях.
Подставляем значения и рассчитываем объем CO2:
V = 0.053 моль * 22.4 л/моль ≈ 1.1872 л.
Таким образом, объем углекислого газа (CO2), который выделится при действии на 146 г 10%-ного раствора соляной кислоты избытка карбоната бария, равен примерно 1.1872 л.
Реакция между HCl и BaCO3 выглядит следующим образом:
HCl + BaCO3 -> BaCl2 + CO2 + H2O
Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии соляной кислоты с карбонатом бария образуются хлорид бария (BaCl2), углекислый газ (CO2) и вода (H2O).
Первым шагом решения задачи будет вычисление количества карбоната бария (BaCO3), которое реагирует с соляной кислотой. Для этого воспользуемся формулой:
масса BaCO3 (M) = масса раствора кислоты (m) * концентрация карбоната бария (C) / 100,
где
масса BaCO3 (M) - искомое количество карбоната бария,
масса раствора кислоты (m) - 146 г,
концентрация карбоната бария (C) - 10%.
Подставляем значения в формулу:
M = 146 г * 10 / 100 = 14.6 г.
Теперь, зная количество карбоната бария, можно вычислить количество выделяющегося углекислого газа (CO2) с помощью соотношения между их молярными соотношениями.
Молярные соотношения между BaCO3 и CO2:
1 моль BaCO3 -> 1 моль CO2.
Найдем количество молей карбоната бария:
моль BaCO3 = масса BaCO3 (M) / молярная масса BaCO3,
где
молярная масса BaCO3 = атомная масса Ba + атомная масса C + 3 * атомная масса O.
Молярная масса Ba = 137.33 г/моль,
Молярная масса C = 12.01 г/моль,
Молярная масса O = 16.00 г/моль.
Подставляем значения и рассчитываем моль BaCO3:
моль BaCO3 = 14.6 г / (137.33 г/моль + 12.01 г/моль + 3 * 16.00 г/моль) ≈ 0.053 моль.
С учетом молярных соотношений, можем сказать, что количество выделяющегося углекислого газа равно количеству молей карбоната бария.
Теперь посчитаем объем углекислого газа (CO2). Для этого воспользуемся формулой:
объем CO2 (V) = количество молей CO2 (n) * молярный объем газа (Vm),
где
объем CO2 (V) - искомый объем углекислого газа,
количество молей CO2 (n) - количество молей карбоната бария,
молярный объем газа (Vm) - известная величина и равна 22.4 л/моль при нормальных условиях.
Подставляем значения и рассчитываем объем CO2:
V = 0.053 моль * 22.4 л/моль ≈ 1.1872 л.
Таким образом, объем углекислого газа (CO2), который выделится при действии на 146 г 10%-ного раствора соляной кислоты избытка карбоната бария, равен примерно 1.1872 л.