Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула углекислого газа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода, оксид углерода (IV), угольный ангидрид, сухой лед) — бесцветный газ, без запаха, со слегка кисловатым вкусом. Формируется при соединении двух элементов: углерода и кислорода.

Химическая, структурная и электронная формулы углекислого газа

Химическая формула: СО2.

Структурная формула: O = C = O

Электронная формула:

Химическая, структурная и электронная формулы углекислого газа

Молярная масса: 44,01 г/моль.

Физические свойства углекислого газа

При стандартных условиях – газ без цвета и запаха, с кисловатым вкусом. При атмосферном давлении не существует в жидком состоянии, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде «сухого льда» – белой снегообразной массы. Температура сублимации равна –78 °С. При нормальных условиях в одном объеме воды растворяется 0,9 объемов углекислого газа.

Химические свойства углекислого газа

Является кислотным оксидом.

  • При растворении в воде образует угольную кислоту:

        \[    CO_{2} + H_{2}O \leftrightarrow H_{2}CO_{3} \]

  • Взаимодействует с основными оксидами и основаниями, образуя карбонаты и гидрокарбонаты (соли угольной кислоты):

        \[    Na_{2}O + CO_{2} \to Na_{2}CO_{3} \]

        \[    2KOH + CO_{2} \to K_{2}CO_{3} + H_{2}O \]

    KOH + CO_{2} (избыток) \to KHCO_{3}

  • Не поддерживает горение, но при нагревании может окислять активные металлы:

        \[    CO_{2} + 2Mg \to 2MgO + C \]

Качественная реакция – помутнение известковой воды (Ca(OH)2) за счет образования белого осадка карбоната кальция:

    \[    Ca(OH)_{2} + CO_{2} \to CaCO_{3} \downarrow + H_{2}O \]

Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений.

В промышленности углекислый газ получают термическим разложением карбонатов:

В лаборатории – действием сильных кислот на карбонаты или гидрокарбонаты:

    \[    CaCO_{3}+ 2HCl \to CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow \]

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Рассчитать объем углекислого газа (н.у) который можно получить при сжигании 12 тонн угля, если выход продукта составляет 90% от теоретически возможного.
Решение Запишем уравнение реакции горения:

    \[    C + O_{2} = CO_{2} \]

Рассчитаем количество вещества углерода по формуле:

n(C)=\frac{m(C)}{M(C)}=\frac{12000000}{12}=1 000 000 моль

По уравнению реакции

n(C) = n(CO_{2}) = 1 000 000 моль

1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4л.

Рассчитаем теоретический объем углекислого газа:

Vтеор. (CO_{2}) = 1000000 \cdot 22,4 = 22 400 000 л = 22400 м  ^{3}

Рассчитаем практический объем углекислого газа:

Vпракт. (CO_{2}) = 22400 \cdot 0,9 = 20160 м  ^{3}

Ответ Объем полученного углекислого газа равен 20160 м ^{3}
ПРИМЕР 2
Задание Рассчитать объем 20% раствора соляной кислоты (плотность =1,1 г/мл), который необходим для получения 5,6 литров углекислого газа из образца известняка, который содержит 5% примесей.
Решение Запишем уравнение реакции:

    \[    CaCO_{3}+ 2HCl \to CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow \]

В процессе реакции образуется угольная кислота (H2CO3), которая сразу разлагается на воду (H2O) и углекислый газ (CO2).

Рассчитаем количество вещества углекислого газа по формуле:

    \[    n=\frac{V}{V_m} \]

где Vm – молярный объем, т.е. объем, который занимает один моль газа при нормальных условиях. V_{m} = 22,4 л/моль.

Тогда:

n(CO_2)=\frac{V(CO_2)}{V_m(CO_2)}=\frac{5,6}{22,4}=0,25 моль

Для расчета количества вещества соляной кислоты составим пропорцию по уравнению реакции:

2 моль HCl приводят к образованию 1 моль CO2

x моль HCl приводят к образованию 0,25 моль CO2

Отсюда:

x=\frac{2 \cdot 0,25}{1} моль

Молярная масса соляной кислоты равна 36,5 г/моль. Рассчитаем массу соляной кислоты:

m(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) = 0,5 моль \cdot 36,5 г/моль = 18,25 г

Выражение для массовой доли вещества в растворе:

    \[    \omega = \frac{m_{b-ba}}{m_{p-pa}} \]

Рассчитаем массу раствора соляной кислоты по формуле:

Если раствор HCl 20%, то массовая доля соляной кислоты в нем будет равна 0,20.

Рассчитаем объем раствора соляной кислоты по формуле:

V = m / \rho =91,25 / 1,1= 82,95 мл

Ответ Объем 20% раствора соляной кислоты равен 82,95 мл.