Ecuația reacției de descompunere a CaCO₃ (carbonat de calciu):
CaCO₃ → CaO + CO₂↑
Se dau:
m(CaCO₃) = 500g, P = 80%
η = 70%
C(sol.) = 2%
Se cere:
m(H₂O) nec. = ?
REZOLVARE:
- din relația purității, se va determina masa de CaCO₃ pur:
[tex]P=\frac{m_p}{m_{imp}}\cdot100\implies m_p=\frac{P\ \cdot\ m_{imp}}{100}=\frac{80\ \cdot\ 500}{100}=400\ g\ CaCO_3[/tex]
- cantitatea de 400g CaCO₃ reprezintă masa teoretică de substanță supusă descompunerii (teoretic, cât ar trebui să se descompună)
- randamentul de 70% indică faptul că nu toată cantitatea de CaCO₃ a fost descompusă ⇒ există pierderi.
- din relația randamentului, se va determina masa practică de CaCO₃ descompus:
[tex]\rho=\frac{C_p}{C_t}\cdot100\implies C_p=\frac{C_t\ \cdot\ \rho}{100}=\frac{400\ \cdot\ 70}{100}=280\ g\ CaCO_3[/tex]
- practic, din 400g supuse descompunerii, s-au descompus doar 280g CaCO₃ (asta semnifică randamentul de 70%).
- se cere masa de apă necesară pentru a obține o soluție 2%, însă pentru a determina această cantitate trebuie mai întâi să se cunoască masa soluției obținute.
- masa soluției se determină din relația concentrației procentuale, știind că masa de subst. dizolvată este masa CaO obținut la descompunere (CO₂ se degajă), iar concentrația soluției este C=2%
- masa de CaO obținut se poate determina direct de pe ecuația reacției:
280g x
CaCO₃ → CaO + CO₂↑
100g/mol 56 g/mol
⇒ x = 156.8 g CaO
[tex]C=\frac{m_d}{m_s}\cdot100\implies m_s=\frac{m_d\cdot100}{C}=\frac{156.8\ \cdot\ 100}{2}=7840\ g=7.84\ kg\ sol.[/tex]
- masa de apă din soluția obținută se determină astfel:
ms = md + m apă ⇒ m apă = ms - md = 7840g - 156.8 = 7683.2g = 7.68 kg
