Для решения этой задачи необходимо воспользоваться законом сохранения массы и уравнением химической реакции. Давайте сначала напишем уравнение реакции между кальцием и кислородом. Кальций (Ca) реагирует с кислородом (O₂) с образованием оксида кальция (CaO). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[ 2 \text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CaO} ]
Теперь разберёмся с массами. Нам дано, что масса кальция составляет 2 грамма. Чтобы найти, сколько кислорода прореагировало с кальцием, необходимо:
- Найти количество вещества кальция (в молях).
- Использовать стехиометрические соотношения из уравнения реакции, чтобы найти количество вещества кислорода.
- Перевести количество вещества кислорода в массу.
Шаг 1: Найдите количество вещества кальция
Молярная масса кальция (Ca) равна 40 г/моль. Количество вещества (n) можно найти по формуле:
[ n = \frac{m}{M} ]
где ( m ) — масса вещества, а ( M ) — его молярная масса. Подставляем:
[ n(\text{Ca}) = \frac{2 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.05 \, \text{моль} ]
Шаг 2: Используйте стехиометрические соотношения
Согласно уравнению реакции, 2 моля кальция реагируют с 1 молем кислорода. Следовательно, 0.05 моль кальция прореагирует с:
[ n(\text{O}_2) = \frac{0.05 \, \text{моль Ca}}{2} = 0.025 \, \text{моль O}_2 ]
Шаг 3: Найдите массу кислорода
Молярная масса кислорода (( \text{O}_2 )) равна 32 г/моль. Теперь найдём массу кислорода:
[ m = n \times M ]
[ m(\text{O}_2) = 0.025 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 0.8 \, \text{г} ]
Таким образом, масса кислорода, вступившего в реакцию, составляет 0.8 грамма.