Phương trình phản ứng giữa CaCO3 và HCl là:

CaCO3 (s) + 2 HCl (aq) → CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

Theo đó, khi 1 mol CaCO3 tác dụng với HCl thì sẽ giải phóng ra 1 mol khí CO2.

Thể tích khí CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn (DKTC) là 22,414 L/mol. Tuy nhiên, ở đây điều kiện không phải là DKTC, nên ta cần dùng định luật khí Ideal để tính toán.

Theo định luật khí Ideal, ta có:

PV = nRT

Trong đó:

• P là áp suất của khí (đơn vị là bar)
• V là thể tích của khí (đơn vị là L)
• n là số mol khí
• R là hằng số khí lý tưởng, có giá trị R = 0,0821 (L·atm)/(mol·K)
• T là nhiệt độ của khí (đơn vị là K)

Ở đây, ta biết thể tích khí CO2 là 7,437 L, nhiệt độ là 25 độ C (tương đương 298 K), áp suất là 1 bar. Vậy số mol khí CO2 có thể tính bằng công thức:

n = PV / RT = (1 bar) x (7,437 L) / (0,0821 (L·atm)/(mol·K) x 298 K) = 0,305 mol

Theo phương trình phản ứng, 1 mol CaCO3 tạo ra 1 mol khí CO2, do đó số mol CaCO3 cần dùng là 0,305 mol.

Khối lượng mol của CaCO3 là 40,08 g/mol + 12,01 g/mol + 3 x 16,00 g/mol = 100,09 g/mol. Vậy khối lượng a gam CaCO3 cần dùng là:

a (g) = số mol x khối lượng mol = 0,305 mol x 100,09 g/mol = 30,55 g

Vậy giá trị của a là 30,55 g.