Рассчитайте массу оксида кальция по формуле CaCO3 = CaO +CO2 который образуется при разложении 200 г...

Конечно! Давайте подробно разберем задачу и полностью решим её с объяснением.

Условие:

Нам нужно рассчитать массу оксида кальция (CaO), который образуется при разложении 200 г карбоната кальция (CaCO₃) по следующей реакции:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Основная идея решения:

Для решения задачи мы будем использовать закон сохранения массы и понятие молярной массы веществ. Реакция показывает, что из одной молекулы карбоната кальция образуется одна молекула оксида кальция и одна молекула углекислого газа. Для этого нужно:

1. Найти молярные массы всех участвующих веществ.
2. Определить, сколько молей карбоната кальция содержится в 200 г.
3. Исходя из стехиометрии реакции, определить, сколько молей оксида кальция образуется.
4. Найти массу образовавшегося оксида кальция.

Решение:

1. Записываем молярные массы веществ.

Молярная масса вещества — это масса одного моля (в граммах) вещества. Она рассчитывается как сумма атомных масс элементов, входящих в его состав.

• CaCO₃ (карбонат кальция):

  • Атомная масса кальция (Ca) = 40 г/моль,
  • Атомная масса углерода (C) = 12 г/моль,
  • Атомная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
  • В карбонате кальция (CaCO₃) есть 1 атом кальция, 1 атом углерода и 3 атома кислорода: [ M(CaCO₃) = 40 + 12 + (16 × 3) = 100 \, \text{г/моль.} ]

• CaO (оксид кальция):

  • В оксиде кальция есть 1 атом кальция и 1 атом кислорода: [ M(CaO) = 40 + 16 = 56 \, \text{г/моль.} ]

2. Находим количество молей (ν) карбоната кальция.

Для этого используем формулу: [ \nu = \frac{m}{M}, ] где:

• (m) — масса вещества (в граммах),
• (M) — молярная масса вещества (в г/моль).

Подставляем значения для карбоната кальция ((m = 200 \, \text{г}), (M = 100 \, \text{г/моль})): [ \nu_{\text{CaCO₃}} = \frac{200}{100} = 2 \, \text{моль.} ]

Итак, у нас есть 2 моля карбоната кальция.

3. Определяем количество молей оксида кальция (CaO).

Согласно уравнению реакции, из 1 моля CaCO₃ образуется 1 моль CaO. То есть количество молей CaO будет равно количеству молей CaCO₃: [ \nu{\text{CaO}} = \nu{\text{CaCO₃}} = 2 \, \text{моль.} ]

4. Рассчитываем массу оксида кальция.

Используем формулу для нахождения массы вещества: [ m = \nu \cdot M, ] где:

• (m) — масса вещества (в граммах),
• (\nu) — количество молей вещества (в молях),
• (M) — молярная масса вещества (в г/моль).

Подставляем значения для оксида кальция ((\nu = 2 \, \text{моль}), (M = 56 \, \text{г/моль})): [ m_{\text{CaO}} = 2 \cdot 56 = 112 \, \text{г.} ]

Ответ:

Масса оксида кальция (CaO), который образуется при разложении 200 г карбоната кальция, составляет 112 г.

Краткое объяснение:

• Мы нашли молярные массы всех веществ, участвующих в реакции.
• Определили количество молей карбоната кальция ((2 \, \text{моль})).
• Поняли, что столько же молей оксида кальция образуется в результате разложения.
• Рассчитали массу оксида кальция, умножив его количество молей на молярную массу.

Таким образом, ответ получен!

Чтобы рассчитать массу оксида кальция (CaO), образующегося при разложении 200 г карбоната кальция (CaCO3), мы сначала должны понять, что происходит в процессе разложения.

1. Записываем уравнение реакции:

   Разложение карбоната кальция можно записать следующим образом: [ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 ] Это уравнение показывает, что из одного моля карбоната кальция образуется один моль оксида кальция и один моль углекислого газа.

2. Молярные массы веществ:

   Чтобы выполнить расчеты, нам нужно знать молярные массы всех веществ, участвующих в реакции:

   • Молярная масса карбоната кальция (CaCO3):

     • Ca: 40,08 г/моль
     • C: 12,01 г/моль
     • O: 16,00 г/моль × 3 = 48,00 г/моль
     • Итого: (40,08 + 12,01 + 48,00 = 100,09 \, \text{г/моль})

   • Молярная масса оксида кальция (CaO):

     • Ca: 40,08 г/моль
     • O: 16,00 г/моль
     • Итого: (40,08 + 16,00 = 56,08 \, \text{г/моль})

3. Расчет количества вещества:

   Теперь мы можем рассчитать, сколько молей карбоната кальция у нас есть в 200 г: [ n(\text{CaCO}_3) = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{M(\text{CaCO}_3)} = \frac{200 \, \text{г}}{100,09 \, \text{г/моль}} \approx 1,998 \, \text{моль} ]

4. Молярные соотношения:

   Из уравнения реакции видно, что на каждый моль карбоната кальция образуется один моль оксида кальция. Следовательно, количество молей оксида кальция будет равно количеству молей карбоната кальция: [ n(\text{CaO}) = n(\text{CaCO}_3) \approx 1,998 \, \text{моль} ]

5. Расчет массы оксида кальция:

   Теперь мы можем рассчитать массу образовавшегося оксида кальция: [ m(\text{CaO}) = n(\text{CaO}) \times M(\text{CaO}) \approx 1,998 \, \text{моль} \times 56,08 \, \text{г/моль} \approx 112,00 \, \text{г} ]

Таким образом, при разложении 200 г карбоната кальция образуется примерно 112 г оксида кальция.

В этом процессе мы использовали понятия о молярной массе, количестве вещества и стехиометрии реакции, что позволяет нам точно рассчитать массу образующегося продукта, основываясь на начальном количестве реагента.