Чтобы получить оксид кальция (CaO), можно использовать два различных способа: разложение гидроксида кальция (гидроксида кальция) и прокаливание карбоната кальция (CaCO₃). Давайте рассмотрим оба метода.
а) Разложение гидроксида кальция
Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) при нагревании разлагается следующим образом:
\[ \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \]
Исходная масса гидроксида кальция: 111 грамм.
Молярная масса Ca(OH)₂:
- Ca: 40 г/моль
- O: 16 г/моль (×2 = 32 г)
- H: 1 г/моль (×2 = 2 г)
- Общая: 40 + 32 + 2 = 74 г/моль.
Количество моль Ca(OH)₂: \[ n = \frac{111 \, \text{г}}{74 \, \text{г/моль}} \approx 1,5 \, \text{моля} \]
Масса CaO:
- Из уравнения реакции видно, что 1 моль Ca(OH)₂ дает 1 моль CaO.
- Молярная масса CaO: 40 г/моль (Ca) + 16 г/моль (O) = 56 г/моль.
- Масса CaO: \[ m = n \times 56 \, \text{г/моль} \approx 1,5 \, \text{моля} \times 56 \, \text{г/моль} \approx 84 \, \text{г}. \]
б) Прокаливание карбоната кальция
Карбонат кальция (CaCO₃) при нагревании разлагается на оксид кальция и углекислый газ:
\[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 \]
Исходная масса карбоната кальция: 140 грамм.
Молярная масса CaCO₃:
- Ca: 40 г/моль
- C: 12 г/моль
- O: 16 г/моль (×3 = 48 г)
- Общая: 40 + 12 + 48 = 100 г/моль.
Количество моль CaCO₃: \[ n = \frac{140 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 1,4 \, \text{моля}. \]
Масса CaO:
- Здесь также 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CaO.
- Масса CaO: \[ m = n \times 56 \, \text{г/моль} = 1,4 \, \text{моля} \times 56 \, \text{г/моль} = 78,4 \, \text{г}. \]
Сравнение масс продукта
- Масса CaO из гидроксида кальция: 84 г.
- Масса CaO из карбоната кальция: 78,4 г.
Таким образом, в результате разложения 111 граммов гидроксида кальция масса полученного оксида кальция больше, чем при прокаливании 140 граммов карбоната кальция.