Чтобы решить эту задачу, начнем с определения, что происходит при нагревании гидрокарбоната кальция (Ca(HCO₃)₂). При нагревании этот соединение разлагается с образованием карбоната кальция (CaCO₃), воды (H₂O) и углекислого газа (CO₂).
Химическое уравнение реакции
Разложение гидрокарбоната кальция можно представить следующим уравнением:
[
2 \text{Ca(HCO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2
]
Шаг 1: Найдем массу чистого гидрокарбоната кальция
У нас указано, что нам дана 40 граммов гидрокарбоната кальция с 20% примесей. Сначала найдем, сколько чистого Ca(HCO₃)₂ содержится в данной массе.
[
\text{Масса чистого Ca(HCO}_3\text{)}_2 = 40 , \text{г} \times (1 - 0.2) = 40 , \text{г} \times 0.8 = 32 , \text{г}
]
Шаг 2: Определим количество молей гидрокарбоната кальция
Для этого нам нужно знать молярную массу гидрокарбоната кальция:
- Ca = 40 г/моль
- H = 1 г/моль
- C = 12 г/моль
- O = 16 г/моль
Молярная масса Ca(HCO₃)₂:
[
M_{\text{Ca(HCO}_3\text{)}_2} = 40 + 2 \times (1 + 12 + 3 \times 16) = 40 + 2 \times (1 + 12 + 48) = 40 + 2 \times 61 = 40 + 122 = 162 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем количество моль Ca(HCO₃)₂:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{32 , \text{г}}{162 , \text{г/моль}} \approx 0.1975 , \text{моль}
]
Шаг 3: Найдем массу карбоната кальция
По уравнению, 1 моль Ca(HCO₃)₂ дает 1 моль CaCO₃. Поэтому количество моль CaCO₃ будет также 0.1975 моль. Теперь найдем массу CaCO₃.
Молярная масса карбоната кальция (CaCO₃):
[
M_{\text{CaCO}_3} = 40 + 12 + 3 \times 16 = 40 + 12 + 48 = 100 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем массу CaCO₃:
[
m_{\text{CaCO}_3 = n \times M = 0.1975 , \text{моль} \times 100 , \text{г/моль} = 19.75 , \text{г}
]
Ответ
При нагревании 40 граммов гидрокарбоната кальция, содержащего 20% примесей, в осадок выпадет примерно 19.75 граммов карбоната кальция.
