12. До розчину літій карбонату масою 200 г із масовою часткою солів 3,7% додали надлишок хлоридної кислоти. Обчисліть обʼєм газу, що утворився (н.у.)

Сбалансированное химическое уравнение реакции:

Li2CO3 + 2HCl -> 2LiCl + H2O + CO2

Из уравнения видно, что на каждый 1 моль Li2CO3 производится 1 моль газообразного CO2.

Во-первых, нам нужно рассчитать количество молей Li2CO3, присутствующих в растворе:

Масса Li2CO3 = 200 г x 0,037 = 7,4 г

Количество молей Li2CO3 = 7,4 г / 73,89 г/моль (молярная масса Li2CO3) = 0,1 моль

Поскольку 1 моль Li2CO3 производит 1 моль газообразного CO2, количество произведенных молей газообразного CO2 также равно 0,1 моль.

Теперь нам нужно использовать закон идеального газа для расчета объема произведенного газа:

PV = nRT

где P — давление, V — объем, n — число молей, R — газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·K), T — температура.

Предполагая стандартную температуру и давление (STP), которые составляют 0 ° C (273 K) и 1 атм, мы можем изменить уравнение для решения для объема:

V = nRT/P = (0,1 моль)(0,0821 л·атм/моль·K)(273 K)/(1 атм) = 2,23 л

Таким образом, объем образовавшегося газа (CO2) составляет 2,23 л (при нормальных условиях).