Для того чтобы рассчитать объем углекислого газа ((CO_2)), который образуется при разложении карбоната кальция ((CaCO_3)), необходимо сначала записать уравнение реакции разложения:
[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 ]
Из уравнения реакции видно, что из одного моля карбоната кальция образуется один моль углекислого газа.
Теперь рассчитаем количество молей карбоната кальция, имеющихся в 40 граммах. Для этого необходимо знать его молярную массу. Молярная масса (CaCO_3) равна:
- Кальций (Ca): 40.08 г/моль
- Углерод (C): 12.01 г/моль
- Кислород (O): 16.00 г/моль
[ \text{Молярная масса } CaCO_3 = 40.08 + 12.01 + 3 \times 16.00 = 100.09 \text{ г/моль} ]
Теперь рассчитаем количество молей карбоната кальция в 40 граммах:
[ \text{Количество молей } CaCO_3 = \frac{40 \text{ г}}{100.09 \text{ г/моль}} \approx 0.3996 \text{ моль} ]
Поскольку один моль (CaCO_3) дает один моль (CO_2), то количество молей углекислого газа также будет 0.3996 моль.
Для того чтобы найти объем (CO_2) при нормальных условиях (н.у., 0°C и 1 атм.), используем молярный объем газа, который равен 22.414 литра на моль.
[ \text{Объем } CO_2 = 0.3996 \text{ моль} \times 22.414 \text{ л/моль} \approx 8.96 \text{ литров} ]
Таким образом, при разложении 40 грамм карбоната кальция образуется приблизительно 8.96 литров углекислого газа при нормальных условиях.