Расчёт объёма продукта
Расчёт объёма продукта — это нахождение объёма образовавшегося газа по количеству или массе исходного вещества и уравнению реакции. Сначала используют коэффициенты уравнения, затем переводят количество газа в объём через молярный объём.
Порядок расчёта такой: уравнять реакцию, найти количество вещества известного реагента, определить количество вещества газообразного продукта по коэффициентам, а затем вычислить его объём. Если дана масса, сначала выполняют расчёт количества продукта по уравнению реакции — см. расчёт количества продукта. Коэффициенты нужно читать из уравнения реакции, а свойства газов повторить по странице о молярном объёме газа.
Здесь \(V\) — объём газа, \(n\) — его количество вещества, \(V_m\) — молярный объём. При нормальных условиях обычно используют \(V_m=22{,}4\ \text{л/моль}\). Количество продукта находят по отношению коэффициентов: \(n_\text{продукта}=n_\text{реагента}\cdot\frac{\nu_\text{продукта}}{\nu_\text{реагента}}\).
Определим объём углекислого газа при разложении \(10\ \text{г}\) карбоната кальция: \(\mathrm{CaCO_3\rightarrow CaO+CO_2}\). Количество \(\mathrm{CaCO_3}\): \(n=10/100=0{,}1\ \text{моль}\). По коэффициентам \(1:1\) образуется \(0{,}1\ \text{моль}\) \(\mathrm{CO_2}\). Тогда \(V=0{,}1\cdot22{,}4=2{,}24\ \text{л}\) при нормальных условиях.
Коэффициенты уравнения показывают отношение количеств вещества, а для газов при одинаковых температуре и давлении также отношение объёмов. Но объём нельзя сразу вычислять по массе: сначала нужно найти количество вещества. Кроме того, значение \(22{,}4\ \text{л/моль}\) применимо только к указанным нормальным условиям.
Каков объём \(\mathrm{O_2}\) при нормальных условиях, если его количество равно \(0{,}5\ \text{моль}\)?
Главное
- Найдите количество газообразного продукта по уравнению реакции и коэффициентам.
- Используйте формулу \(V=nV_m\) и учитывайте условия измерения газа.
- Массу сначала переводят в количество вещества; по массе объём напрямую не находят.