Какое количество электронов содержится в кальции, который был в смеси карбоната кальция и оксида кальция массой 15,6 g, если при нагревании выделился газ объемом 2,24 l (н. у.) и вся соль разложилась полностью?
Варианты ответов:
Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия количество электронов в кальции карбонат кальция оксид кальция газ объем 2,24 л разложение соли химия 11 класс
Для решения данной задачи необходимо выполнить несколько шагов:
При разложении карбоната кальция (CaCO3) происходит выделение углекислого газа (CO2), а оксид кальция (CaO) не выделяет газов. Таким образом, весь выделившийся газ - это углекислый газ.
Используем закон идеальных газов и стандартные условия (н. у.): 1 моль газа занимает 22,4 л. По этому значению можем рассчитать количество молей CO2:
n(CO2) = V / Vm = 2,24 l / 22,4 l/mol = 0,1 mol.
Уравнение реакции разложения карбоната кальция выглядит следующим образом:
CaCO3 -> CaO + CO2.
Из уравнения видно, что 1 моль CaCO3 дает 1 моль CO2. Следовательно, количество молей CaCO3, которое разложилось, также равно 0,1 mol.
Молярная масса CaCO3 = 40 (Ca) + 12 (C) + 3*16 (O) = 100 g/mol.
Теперь можем найти массу CaCO3:
m(CaCO3) = n(CaCO3) * M(CaCO3) = 0,1 mol * 100 g/mol = 10 g.
Общая масса смеси (карбонат и оксид) равна 15,6 g. Следовательно, масса CaO:
m(CaO) = 15,6 g - m(CaCO3) = 15,6 g - 10 g = 5,6 g.
Молярная масса CaO = 40 (Ca) + 16 (O) = 56 g/mol.
Теперь можем найти количество молей CaO:
n(CaO) = m(CaO) / M(CaO) = 5,6 g / 56 g/mol = 0,1 mol.
Каждый моль CaCO3 и CaO содержит 1 моль кальция. Таким образом, общее количество молей кальция:
n(Ca) = n(CaCO3) + n(CaO) = 0,1 mol + 0,1 mol = 0,2 mol.
Каждый атом кальция (Ca) имеет 20 электронов. Таким образом, количество электронов в 0,2 молях кальция:
Количество электронов = n(Ca) * N_A * 20 = 0,2 mol * N_A * 20 = 4N_A.
Ответ: A) 4N_A.