Чтобы вычислить массовую долю карбоната кальция (CaCO₃) в природном известняке, начнем с уравнения реакции обжига:
[ \text{CaCO}_3 (s) \rightarrow \text{CaO} (s) + \text{CO}_2 (g) ]
При этом 1 моль карбоната кальция приводит к образованию 1 моля негашеной извести и 1 моля углекислого газа.
Определим молярные массы веществ:
- Молярная масса CaCO₃ = 40 (Ca) + 12 (C) + 3*16 (O) = 100 г/моль
- Молярная масса CaO = 40 (Ca) + 16 (O) = 56 г/моль
Теперь найдем, сколько молей негашеной извести было получено:
[
n(\text{CaO}) = \frac{m}{M} = \frac{112 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}
]
Поскольку из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CaO, значит, 2 моль CaO соответствуют 2 моль CaCO₃:
[
n(\text{CaCO}_3) = 2 \text{ моль}
]
Теперь найдем массу карбоната кальция:
[
m(\text{CaCO}_3) = n \cdot M = 2 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 200 \text{ г}
]
Теперь можем вычислить массовую долю карбоната кальция в образце известняка:
[
\text{Массовая доля} = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{m(\text{образец})} \cdot 100% = \frac{200 \text{ г}}{250 \text{ г}} \cdot 100%
]
[
\text{Массовая доля} = 80%
]
Таким образом, массовая доля карбоната кальция в природном известняке составляет 80%.
