Дано:
Масса образца карбоната кальция = 60 г
Объем оксида углерода IV = 11.2 л
Найти:
Массовую долю примесей в природном образце карбоната кальция.
Решение:
1. Рассмотрим реакцию разложения карбоната кальция на оксид углерода IV и оксид кальция:
CaCO3 -> CaO + CO2
2. Расчет количества вещества CO2 (оксида углерода IV) по объему и условиям задачи:
V = nRT/P
n = PV/RT = 11.2 * 1 / (0.082 * 273) ≈ 0.49 моль
3. Рассчитаем количество вещества CaCO3, которое должно быть в образце для образования такого количества CO2:
Согласно уравнению реакции, 1 моль CaCO3 дает 1 моль CO2
Из расчетов, n(CaCO3) = 0.49 моль
4. Рассчитаем массу чистого CaCO3 в образце:
M(CaCO3) = 40.08 (Ca) + 12.01 (C) + 3*16.00 (O) = 100.09 г/моль
m(CaCO3) = n * M = 0.49 * 100.09 ≈ 49 г
5. Рассчитаем массовую долю примесей в образце карбоната кальция:
Масса примесей = Масса образца - Масса чистого CaCO3 = 60 - 49 = 11 г
Массовая доля примесей = (Масса примесей / Масса образца) * 100% = (11 / 60) * 100% ≈ 18.33%
Ответ:
Массовая доля примесей в природном образце карбоната кальция составляет примерно 18.33%.