Мои опыты с техническим карбидом кальция (CaC2) позволили мне собрать впечатляющие результаты. В данной статье я расскажу о том‚ как расчеты позволили мне определить объем ацетилена (C2H2)‚ полученного из заданной массы CaC2.
Итак‚ у нас есть заданные значения⁚ масса CaC2 равна 10 граммам‚ содержание примесей в исходной смеси (W(прим)) составляет 10%‚ а выход чистого C2H2 (W(вых)) равен 75%.Для начала‚ мне пришлось вычислить количество чистого CaC2 в нашей смеси. Это можно сделать‚ зная процент содержания примесей. Поскольку содержание примесей составляет 10%‚ то доля чистого CaC2 в смеси будет 90%. Таким образом‚ масса чистого CaC2 равна 10 граммам * 90% 9 граммам.Далее‚ нужно провести расчеты‚ чтобы определить количество полученного ацетилена (C2H2). При реакции CaC2 с водой образуется C2H2. Реакция протекает таким образом⁚
CaC2 2H2O -> C2H2 Ca(OH)2
Молярная масса CaC2 составляет 64 г/моль‚ а молярная масса C2H2 ⏤ 26 г/моль.
Сначала рассчитаем количество молей CaC2‚ используя известную массу (таким образом‚ 9 г CaC2 * (1 моль/64 г) 0‚14 моля CaC2.
Затем используем коэффициент пропорциональности для определения количества C2H2‚ образованного в результате реакции. Коэффициент пропорциональности для C2H2 в данной реакции равен 1 (1 моль CaC2 -> 1 моль C2H2).
Таким образом‚ количество молей C2H2 будет таким же‚ как и количество молей CaC2‚ то есть 0‚14 моля.Наконец‚ чтобы определить объем C2H2‚ используем уравнение состояния идеального газа PV nRT‚ где P ⏤ давление (можно предположить‚ что равно атмосферному давлению)‚ V ⏤ объем‚ n — количество молей‚ R — универсальная газовая постоянная и T ⏤ температура в Кельвинах (можно предположить‚ что равна комнатной температуре‚ около 298 К).Подставив известные значения‚ получим⁚
V * P 0‚14 * 0‚082 * 298
Отсюда‚ найдем значение V⁚
V (0‚14 * 0‚082 * 298) / P
Учитывая‚ что P равно атмосферному давлению‚ который приближенно равен 1 атмосфере‚ можем подставить это значение⁚
V (0‚14 * 0‚082 * 298) / 1 3‚38 литра
Таким образом‚ объем C2H2‚ полученного из 10 г CaC2‚ составит примерно 3‚38 литра. Эти расчеты основаны на предположении о нормальных условиях температуры и давления‚ поэтому учтите‚ что в других условиях результаты могут отличаться.
Надеюсь‚ эта статья поможет вам разобраться в расчетах объема C2H2‚ полученного из заданной массы CaC2.