Question

97g kamienia kotłowego poddano temicznemu rozkładowi, w wyniku czego otrzymano 23,52dm3 CO2 w war. normalnych. Oblicz skład procentowy kamienia kotlowego.

Answer 1

Na początku zadania należy napisać że kamień kotłowy mo mieszanina węglanu magnezu i węglanu wapnia (MgCO3 i CaCO3).

Teraz możemy napisać równiania rozkładu termicznego tych soli:

! Nad strzałkami reakcji należy zapisać (delta) T !

 

           88g     -----       22,4 dm3

(1)    MgCO3 ===> MgO + CO2

        97g - x   -----    (23,52 dm3 - y)

 

          100g     -----        22,4 dm3

(2)    CaCO3  ===> CaO + CO2

            x        -----           y

 

W zadaniu mamy podaną łączną masę substratów 97g. Oznaczmy więc sobie że masa węglanu wapnia to (x), wtedy masę węglanu magnezu oznaczymy jako (97g - x). Co więcej, objętość otrzymanego gazu wynosi 23,52 dm3, więc objętość gazu wydzielonego w reakcji oznaczonej przez (2) oznaczmy jako (y) a gazu w reakcji (1) oznaczymy wtedy jako (23,52 dm3 - y). Teraz widać, że rówanie będzie mieć 2 niewiadome.

 

Aby móc obliczyć x, który jest nam potrzebny do wyliczenia składu procentowego kamienia kotłowego niezbędne są masy molowe obu węglanów.

węgaln magnezu MgCO3 = 24g/mol + 12 g/mol + (3*16 g/mol) = 88g/mol

węglan wapnia CaCO3 = 40g/mol + 12 g/mol + (3*16 g/mol) = 100g/mol

a objętośc dwultenku węgla w warunkach normalnych wynosi 22,4 dm3.

Te dane wpisuje teraz nad równaniem reakcji.

Jak widać widać z powyższego zapisu wyjdą nam dwie proporcje, które należy poprostu przemnożyć.

 

Oliczenia dla reakcji (1)

 

88g * (23,52 dm3 - y) = 22,4 dm3*(97g - x) [pominę jednostki w obliczeniach !]

 

2069,76 - 88y = 2172,8 - 22,4x

 

Obliczenia dla reakcji (2)

 

100g * y = 22,4dm3 * x [pominę jednostki w obliczeniach !]

 

100y = 22,4x [ teraz wyznaczam np. y] należy obie strony równania podzielić na 100

 

y = 0,224 x

 

teraz przepisuje sobie obliczenia dla równania (1)

2069,76 - 88y = 2172,8 - 22,4x w miejse (y) wpisuje (0,224x)

 

2069,76 - 88*0,224x = 2172,8 -22,4x

 

2069,76 - 19,712x = 2172,8 - 22,4 x [teraz porządkuje x do x]

 

-19,712x + 22,4x = 2172,8 -2069,76

 

2,688 x = 103,04 | obie strony dzielę przez 2,688

 

x = 38,3 (g) ! należy pamiętać alby dopisać odpowiednią jednostkę na koniec obliczeń w nawiasie!

 

partzymy na rówanie jako x mamy oznaczony CaCO3 a MgCO3 mamy oznaczony jako 97g - x więc wykonujemy proste działanie odejmowania 58,7 g to masa naszego węglanu magnezu

 

Teraz tylko wystarczy policzyć zawartość %-ową podanych związków w ich mieszaninie o masie 97 gram.

 

skoro

 

w 97g kamienia kotłowego jest 38,3 g CaCO3 to liczymy to następująco (38,3g*100%):97g =(około) 39,5 %

a zawarość %-ową MgCO3 możemy policzyć 100% - 39,5% = 60,5%