Пример: карбонат кальция и кислота
10 г чистого CaCO₃ реагируют с избытком соляной кислоты: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O. При M(CaCO₃) = 100 г/моль количество карбоната равно 0,10 моль. По коэффициентам n(CO₂) = 0,10 моль. При M(CO₂) = 44 г/моль масса газа равна 4,4 г.
Слово «избыток» позволяет считать по CaCO₃. Без него и без данных о количестве кислоты нельзя автоматически утверждать, что карбонат прореагировал полностью.
m → n = m/M → отношение коэффициентов → m = nM
- CaCO₃
- 10/100 = 0,10 моль
- CO₂
- 0,10 × 1/1 = 0,10 моль
- Масса CO₂
- 0,10 × 44 = 4,4 г
Если даны оба реагента
Сравните n/ν, где ν — коэффициент в уравнении. Меньшее отношение указывает на реагент в недостатке для выбранной реакции.
Пусть есть 0,10 моль CaCO₃ и 0,10 моль HCl. Получаем 0,10/1 и 0,10/2. Кислота в недостатке: может прореагировать 0,05 моль CaCO₃ и образоваться 0,05 моль CO₂. Остаток карбоната не исчезает.
Ваша попытка
Сколько молей CO₂ получится из 0,20 моль CaCO₃ и 0,10 моль HCl при полном расходовании кислоты?
Показать разбор
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O. HCl в недостатке, n(CO₂) = 0,10/2 = 0,05 моль.
В растворе реагирует вещество, а не вся масса смеси
Для 100 г 20%-го раствора массовая доля w = 0,20. Масса растворённого вещества равна 20 г, остальная масса приходится на растворитель. Именно массу нужного вещества используйте для перехода к молям.
Массовую долю не путайте с молярной концентрацией. Объём газа переводите через молярный объём только при указанных условиях: значение 22,4 л/моль относится к школьной модели нормальных условий, а не к любой температуре.
Проверка перед ответом
- Уравнение уравнено, а коэффициенты относятся к молям.
- Примеси, массовая доля, избыток и выход учтены только там, где заданы.
- Единицы согласованы: г, г/моль, моль, л.
- В ходе расчёта нет преждевременного округления.
- Итог отвечает на вопрос: масса, объём, состав или массовая доля.