Определите степень термического разложения карбоната кальция, если известно, что после непродолжительного прокаливания 40 г карбоната кальция масса твердого остатка составила 31,2 г.

Чтобы понять, как определить степень термического разложения карбоната кальция (CaCO₃), давайте сначала разберем сам процесс разложения. 1. **Реакция разложения:** Карбонат кальция при нагревании разлагается на оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO₂): \[ \text{CaCO}_3 (s) \rightarrow \text{CaO} (s) + \text{CO}_2 (g) \] 2. **Молярные массы:** Для определения степени разложения нам нужно знать молярные массы веществ: - Молярная масса CaCO₃: \[ 40 (\text{Ca}) + 12 (\text{C}) + 3 \times 16 (\text{O}) = 100 \text{ г/моль} \] - Молярная масса CaO: \[ 40 (\text{Ca}) + 16 (\text{O}) = 56 \text{ г/моль} \] 3. **Определение массы продуктов реакции:** Из 40 г карбоната кальция после разложения остается 31,2 г оксида кальция. Остаток — это углекислый газ, который был выделен в газообразной форме. 4. **Вычисление массы углекислого газа:** Масса углекислого газа (CO₂), выделившегося при разложении: \[ \text{ massa CO}_2 = \text{начальная масса CaCO}_3 - \text{масса CaO} \] \[ \text{massa CO}_2 = 40 \text{ г} - 31,2 \text{ г} = 8,8 \text{ г} \] 5. **Количество молей CaCO₃:** Теперь мы определим, сколько молей карбоната кальция мы использовали: \[ n(\text{CaCO}_3) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{40 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль} \] 6. **Соотношение образовавшихся веществ:** По уравнению реакции: 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CaO и 1 моль CO₂. Значит, мы должны получить 0,4 моль CaO и 0,4 моль CO₂. 7. **Расчет фактической массы CaO, образовавшейся при разложении:** Масса CaO, которая должна была получиться: \[ m(\text{CaO}) = n(\text{CaO}) \times \text{молярная масса CaO} = 0,4 \text{ моль} \times 56 \text{ г/моль} = 22,4 \text{ г} \] 8. **Определение степени разложения:** Теперь мы можем найти степень разложения. Степень разложения — это отношение фактически образовавшегося вещества к количеству исходного вещества: \[ \text{Степень разложения} = \frac{m(\text{CaO, фактическая})}{m(\text{CaO, теоретическая})} = \frac{31,2 \text{ г}}{40 \text{ г}} = 0,78 \] В процентах это: \[ \text{Степень разложения, в \%} = 0,78 \times 100 = 78\% \] Таким образом, степень термического разложения карбоната кальция составляет 78%.