Номер 2, страница 193 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 2. При нагревании 100 г кальцита образовалось 40 г оксида углерода (IV). Допуская, что весь карбонат кальция разложился, вычислите его массовую долю в кальците.

Ответ: 90,9%.

Дано:

$m_{образца}(кальцита) = 100$ г

$m(CO_2) = 40$ г

Найти:

$\omega(CaCO_3)$ - ?

Решение:

Кальцит – это природный минерал, основной компонент которого – карбонат кальция ($CaCO_3$). При нагревании карбонат кальция разлагается, а примеси, содержащиеся в образце, считаются нелетучими и не участвуют в реакции. Весь выделившийся оксид углерода(IV) ($CO_2$) образовался в результате разложения чистого карбоната кальция.

1. Запишем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция:

$CaCO_3 \xrightarrow{t} Cao + CO_2$

2. Для проведения расчетов нам понадобятся молярные массы ($\text{M}$) карбоната кальция и оксида углерода(IV). Рассчитаем их, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

$M(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100$ г/моль

$M(CO_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль

3. Найдем количество вещества (число моль, $\text{n}$) оксида углерода(IV), которое образовалось в ходе реакции. Для этого разделим его массу на молярную массу:

$n(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \frac{40 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} \approx 0,909$ моль

4. По уравнению реакции видно, что стехиометрические коэффициенты перед $CaCO_3$ и $CO_2$ равны 1. Это означает, что из 1 моль карбоната кальция образуется 1 моль оксида углерода(IV). Следовательно, их количества вещества в данной реакции равны:

$n(CaCO_3) = n(CO_2) \approx 0,909$ моль

5. Теперь мы можем найти массу чистого карбоната кальция, которая разложилась. Для этого умножим его количество вещества на молярную массу:

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) \approx 0,909 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} \approx 90,9$ г

6. Массовая доля ($\omega$) вещества в смеси – это отношение массы этого вещества к массе всей смеси, выраженное в процентах. В нашем случае, это отношение массы чистого $CaCO_3$ к массе образца кальцита:

$\omega(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{m_{образца}(кальцита)} \cdot 100\%$

Подставим известные значения:

$\omega(CaCO_3) = \frac{90,9 \text{ г}}{100 \text{ г}} \cdot 100\% = 90,9\%$

Ответ: 90,9%.