Непредельный углеводород ацетилен был открыт в 1836 году Э.Деви. Было замечено, что при сгорании в кислороде ацетилен дает высокотемпературное пламя. Теплота сгорания ацетилена C2H2 составляет 1257 кДж/моль. Эта широко используется при сварке и резке металлов. Составьте термохимическое уравнение сгорания ацетилена и определите количество теплоты, выделившейся в этой реакции при образовании 24.16 л углекислого газа (1 атм., 1200 градусов цельсия)
с НСl выделяется 0,5 моля газа
при сжигании - объем газа уменьшается вдвое;
при прокаливании с О₂ масса СаО увеличивается вдвое.
Найти: массу смеси
Решение:
Реакция компонентов смеси с соляной кислотой:
1. Са +2НСl = CaCl₂ + H₂↑
2. CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O
3. CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O
Газы получаются в 1 и 3 реакциях.
n(CO₂+H₂O) = 0,5 моля.
Но горит только водород
4. 2Н₂+О₂=2Н₂О, СО₂ - не горит
Так как по условию объем уменьшается вдвое, это значит, что
n(CO₂) = n(H₂) = 0,5 : 2 = 0,25 (моля)
Из уравнений 1 и 3 видно, что на моль Са приходится моль Н₂, а на моль СаСО₃ приходится моль СО₂, значит,
n(Ca) = n(H₂) = 0,25 моля
n(CaCO₃) = n(CO₂) = 0,25 моля
Реакция компонентов смеси при прокаливании в кислородом.
5. 2Са + О₂ = 2СаО
6. СаСО₃ = СаО + СО₂
Химическое количество образовавшегося СаО по реакции 5 равно n(Ca), а по реакции 6 равно n(CаСО₃)
Оксид кальция в смеси не изменяется. Его масса по условию увеличивается вдвое: за счет образования СаО по реакциям 5 и 6. Т.к. это одно и тоже вещество, химическое количество СаО также увеличивается вдвое, значит:
n(CaO) = n(Са) + n(СаСО₃) = 0,25 + 0,25 = 0,5 (моля)
Определим массы компонентов смеси по формуле: m = n*M
M(Са) = 40 г/моль
М(СаО) = 40 +16 = 56 (г/моль)
М(СаСО₃) = 40 + 12 + 16*3 = 100 (г/моль)
m(Ca) = 0,25*40 = 10 (г)
m(CaO) = 0,5*56 = 28 (г)
m(CaCO₃) = 0,25*100 = 25 (г)
mсм. = 10 + 28 + 25 = 63 (г)
ответ: 63 г
Зарядтың сақталу заңы – кез келген тұйық жүйенің (электрлік оқшауланған) электр зарядтарының алгебралық қосындысының өзгермейтіндігі (сол жүйе ішінде қандай да бір процестер жүрсе де) туралы табиғаттың іргелі дәл заңдарының бірі. Ол 18 ғ-да дәлелденген. Теріс электр зарядын тасушы электронның және электр зарядының шамасы электрон зарядына тең оң электр зарядты протонның ашылуы, электр зарядтарының өздігінше емес, бөлшектермен байланыста өмір сүретіндігін дәлелдеді (заряд бөлшектердің ішкі қасиеті болып саналады). Кейінірек электр заряды шамасы жөнінен электрон зарядына тең оң не теріс зарядты элементар бөлшектер ашылды. Сонымен, электр заряды дискретті: кез келген дененің заряды элементар электр зарядына еселі болып келеді. Әрбір бөлшектің өзіне тән белгілі бір электр заряды болатындықтан, бөлшектердің бір-біріне түрлену процесі болмаған жағдайда, зарядтың сақталу заңын бөлшектер саны сақталуының салдары ретінде қарастыруға болады. Мысалы, макроскопиялық дене зарядталған кезде зарядты бөлшектер саны өзгермейді, тек зарядтардың кеңістікте қайтадан тарала орналасуы өзгереді: зарядтар бір денеден басқа бір денеге ауысады.