После прокаливания смеси карбонатов кальция и магния масса выделившегося газа оказалась равной массе твердого остатка. Как определить массовые доли веществ в исходной смеси?
Химия11 классХимические реакции разложенияМассовые доликарбонаты кальциякарбонаты магнияпрокаливаниехимия 11 классопределение массы газатвердое остатокхимические реакции
Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения массы и уравнения реакций, происходящих при прокаливании карбонатов кальция (CaCO3) и магния (MgCO3).
Шаг 1: Напишем уравнения реакций.
Шаг 2: Определим массы веществ.
Обозначим массу карбоната кальция в смеси как x, а массу карбоната магния как y. Тогда общая масса смеси будет равна:
x + y.
При разложении карбонатов выделяется углекислый газ (CO2),который мы можем вычислить:
Шаг 3: Составим уравнение для газа и остатка.
Согласно условию задачи, масса выделившегося газа равна массе твердого остатка. Твердыми остатками являются оксиды кальция (CaO) и магния (MgO).
Таким образом, у нас есть два уравнения:
Подставим значения:
(x / 100) * 44 + (y / 100) * 44 = (x / 100) * 56 + (y / 100) * 40.
Шаг 4: Упростим уравнение.
Умножим уравнение на 100, чтобы избавиться от дробей:
44x + 44y = 56x + 40y.
Теперь перенесем все элементы на одну сторону:
44x + 44y - 56x - 40y = 0.
Упростим:
-12x + 4y = 0.
Отсюда получаем:
4y = 12x.
Или:
y = 3x.
Шаг 5: Найдем массовые доли.
Теперь мы можем выразить массы в терминах x:
Общая масса смеси будет:
x + 3x = 4x.
Теперь можем найти массовые доли:
Ответ: Массовая доля карбоната кальция составляет 25%, а карбоната магния – 75%.