Помогите, пожалуйста, с химией! Заранее спасибо :)
При окислении углерода концентрированной серной кислотой выделилась смесь газов CO2 и SO2, объемом 40,32 л (н.у.). Какую массу углерода окислили?
Изначально дан ответ, где m(C) = 7,2 г С.
Химия 9 класс Окислительно-восстановительные реакции окисление углерода серная кислота газ CO2 газ SO2 масса углерода химия 9 класс задачи по химии расчет массы углерода Новый
Давайте разберем задачу шаг за шагом, чтобы понять, как мы можем найти массу углерода, который окислили.
Шаг 1: Определим количество вещества газов
Сначала нам нужно найти количество вещества газов, которые выделились в результате реакции. По условию задачи, объем смеси газов составляет 40,32 литра при нормальных условиях (н.у.).
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Таким образом, мы можем найти количество вещества газов, используя формулу:
n = V / Vm,
где n - количество вещества, V - объем газа, Vm - молярный объем газа (22,4 л/моль).
Подставим значения:
n = 40,32 л / 22,4 л/моль = 1,8 моль.
Шаг 2: Определим состав смеси газов
Согласно уравнению реакции окисления углерода с концентрированной серной кислотой, образуются углекислый газ (CO2) и диоксид серы (SO2). Уравнение реакции можно записать так:
C + 2 H2SO4 → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O.
Из уравнения видно, что на 1 моль углерода (C) образуется 1 моль CO2 и 2 моль SO2. Таким образом, общее количество молей газов в смеси будет равно:
n(CO2) + n(SO2) = 1 моль + 2 моль = 3 моль.
Шаг 3: Найдем количество вещества углерода
Теперь мы можем использовать соотношение, чтобы найти количество вещества углерода:
Если 3 моль газов образуются из 1 моль углерода, тогда:
n(C) = n(газов) / 3 = 1,8 моль / 3 = 0,6 моль.
Шаг 4: Найдем массу углерода
Теперь, зная количество вещества углерода, мы можем найти его массу. Для этого используем формулу:
m = n * M,
где m - масса, n - количество вещества, M - молярная масса углерода (C), которая равна 12 г/моль.
Подставляем значения:
m = 0,6 моль * 12 г/моль = 7,2 г.
Таким образом, масса углерода, который окислили, составляет 7,2 грамма. Это и есть искомый ответ.