Номер 7, страница 103 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

7. На разложение 19,7 г карбоната бария на оксид бария и углекислый газ затратили 27,2 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции.

Дано:

$m(\text{BaCO}_3) = 19,7 \text{ г}$

$Q_{затр.} = 27,2 \text{ кДж}$

Перевод в СИ:

$m(\text{BaCO}_3) = 0,0197 \text{ кг}$

$Q_{затр.} = 27200 \text{ Дж}$

Найти:

Термохимическое уравнение реакции.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции разложения карбоната бария на оксид бария и углекислый газ:

$\text{BaCO}_{3} \rightarrow \text{BaO} + \text{CO}_2$

Уравнение реакции сбалансировано.

2. Термохимическое уравнение включает в себя тепловой эффект реакции, рассчитанный на мольные количества веществ, указанные стехиометрическими коэффициентами. В данном уравнении коэффициент перед $\text{BaCO}_3$ равен 1. Следовательно, нам нужно найти тепловой эффект разложения 1 моль карбоната бария.

Для этого сначала вычислим молярную массу карбоната бария ($M$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы:

$A_r(\text{Ba}) = 137$

$A_r(\text{C}) = 12$

$A_r(\text{O}) = 16$

Молярная масса $\text{BaCO}_3$:

$M(\text{BaCO}_3) = A_r(\text{Ba}) + A_r(\text{C}) + 3 \cdot A_r(\text{O}) = 137 + 12 + 3 \cdot 16 = 197 \text{ г/моль}$

3. Теперь найдем количество вещества ($\nu$) карбоната бария, которое разложилось согласно условию задачи:

$\nu(\text{BaCO}_3) = \frac{m(\text{BaCO}_3)}{M(\text{BaCO}_3)} = \frac{19,7 \text{ г}}{197 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. По условию, на разложение $0,1 \text{ моль} \text{ BaCO}_3$ было затрачено $27,2 \text{ кДж}$ теплоты. Составим пропорцию, чтобы найти тепловой эффект ($Q$) для разложения $1 \text{ моль} \text{ BaCO}_3$:

Разложение $0,1 \text{ моль} \text{ BaCO}_3$ требует $27,2 \text{ кДж}$ теплоты.

Разложение $1 \text{ моль} \text{ BaCO}_3$ требует $x \text{ кДж}$ теплоты.

$x = \frac{1 \text{ моль} \cdot 27,2 \text{ кДж}}{0,1 \text{ моль}} = 272 \text{ кДж}$

5. Таким образом, тепловой эффект реакции разложения 1 моль карбоната бария составляет 272 кДж. Так как теплота затрачивается (поглощается), реакция является эндотермической. В термохимических уравнениях для эндотермических реакций тепловой эффект указывается со знаком «минус» в правой части уравнения. Запишем итоговое уравнение, указав агрегатные состояния веществ (тв - твердое, г - газообразное).

Ответ: $\text{BaCO}_{3(\text{тв})} = \text{BaO}_{(\text{тв})} + \text{CO}_{2(\text{г})} - 272 \text{ кДж}$