а) Рассчитайте, в каком минерале массовая доля кальция больше в доломите или в гипс?
Чтобы рассчитать массовую долю кальция в доломите и гипсе, нужно знать их химический состав:
Доломит (CaMg(CO₃)₂) состоит из кальция (Ca), магния (Mg) и углекислого газа (CO₂). В его составе содержится 2 атома кальция.
Гипс (CaSO₄·2H₂O) состоит из кальция (Ca), серы (S), кислорода (O) и воды (H₂O). В его составе содержится 1 атом кальция.
Теперь рассчитаем массовую долю кальция в этих минералах.
Доломит
Молярная масса доломита:
- Ca: 40,08 г/моль
- Mg: 24,31 г/моль
- C: 12,01 г/моль (2 атома)
- O: 16,00 г/моль (6 атомов)
Молярная масса доломита: \[ M_{доломита} = 40,08 \, (\text{Ca}) + 24,31 \, (\text{Mg}) + 2 \times 12,01 \, (\text{C}) + 6 \times 16,00 \, (\text{O}) \approx 184,41 \, \text{г/моль} \]
Массовая доля кальция в доломите: \[ X_{Ca, доломит} = \frac{2 \times 40,08}{184,41} \approx \frac{80,16}{184,41} \approx 0,434 \, (43,4\%) \]
Гипс
Молярная масса гипса:
- Ca: 40,08 г/моль
- S: 32,07 г/моль
- O: 16,00 г/моль (4 атома)
- H: 1,01 г/моль (4 атома)
Молярная масса гипса: \[ M_{гипса} = 40,08 \, (\text{Ca}) + 32,07 \, (\text{S}) + 4 \times 16,00 \, (\text{O}) + 2 \times 2 \times 1,01 \, (\text{H}) \approx 172,17 \, \text{г/моль} \]
Массовая доля кальция в гипсе: \[ X_{Ca, гипс} = \frac{40,08}{172,17} \approx 0,233 \, (23,3\%) \]
Вывод
Массовая доля кальция выше в доломите (около 43,4%) по сравнению с гипсом (около 23,3%). Следовательно, массовая доля кальция больше в доломите.
