Дано:
- масса карбоната кальция (CaCO3): 50 г
- выход оксида кальция (CaO): 72%
- масса углерода (C): 10,8 г
- выход карбида кальция (CaC2): 65%
Найти: массу образовавшегося карбида кальция (CaC2).
1. Определим количество вещества карбоната кальция:
Молярная масса CaCO3 = 40 + 12 + 3*16 = 100 г/моль.
Количество вещества CaCO3:
n(CaCO3) = масса CaCO3 / молярная масса CaCO3
n(CaCO3) = 50 г / 100 г/моль = 0,5 моль.
2. Рассчитаем количество CaO, полученного из CaCO3 с выходом 72%:
Согласно уравнению:
CaCO3 -> CaO + CO2.
Из 1 моль CaCO3 получается 1 моль CaO.
n(CaO, теоретическое) = n(CaCO3) = 0,5 моль.
n(CaO, реальное) = n(CaO, теоретическое) * выход
n(CaO, реальное) = 0,5 моль * 0,72 = 0,36 моль.
3. Нахождение количества карбида кальция (CaC2) из CaO и C:
Согласно реакциям:
CaO + 2C -> CaC2 + CO.
Из 1 моль CaO получается 1 моль CaC2. Поэтому:
n(CaC2) = n(CaO, реальное) = 0,36 моль.
4. Учитываем выход карбида кальция:
n(CaC2, фактическое) = n(CaC2) / выход
n(CaC2, фактическое) = 0,36 моль / 0,65 = 0,5538 моль.
5. Нахождение массы образовавшегося карбида кальция:
Молярная масса CaC2 = 40 + 2*12 = 64 г/моль.
Масса CaC2 = n(CaC2, фактическое) * молярная масса CaC2
Масса CaC2 = 0,5538 моль * 64 г/моль = 35,45 г.
Ответ: 35,45 г карбида кальция.