Для расчета объема углекислого газа, выделяющегося при разложении угольной кислоты, необходимо знать химическое уравнение реакции.
Угольная кислота разлагается при нагревании на два продукта: углекислый газ (СО2) и воду (Н2О):
H2CO3 -> CO2 + H2O
Масса угольной кислоты, заданной в задаче, равна 100 г.
Шаги решения:
1. Рассчитаем количество угольной кислоты в молях по её молярной массе. Молярная масса H2CO3 составляет 62 г/моль.
Количество молей угольной кислоты (n) = масса (м) / молярная масса (М)
n = 100 г / 62 г/моль = 1,61 моль
2. Уравновесим химическое уравнение реакции, чтобы узнать соотношение между угольной кислотой и углекислым газом:
1 моль H2CO3 -> 1 моль СО2
3. Так как соотношение между угольной кислотой и углекислым газом составляет 1:1, то количество молей углекислого газа (n) будет таким же, как количество молей угольной кислоты:
n(CO2) = n(H2CO3) = 1,61 моль
4. Рассчитаем объем углекислого газа по его уравнению состояния, идеальному газовому закону:
V = n * R * T / P
где V – объем газа, n – количество молей газа, R – универсальная газовая постоянная, T – температура, P – давление
Примем T = 298 K (комнатная температура), P = 1 атм (атмосферное давление), R = 0,0821 Л*атм/(моль*К)
V = 1,61 моль * 0,0821 Л*атм/(моль*К) * 298 К / 1 атм = 39,7 Л
Ответ: Объем углекислого газа, выделившегося при разложении 100 г угольной кислоты, составляет 39,7 литров.
