Question

Se descompun termic 2 kg de piatra-de-var cu 25% impuritati.Dioxidul de carbon rezultat se barboteaza intr-o solutie de hidroxid de sodiu de concentratie 20% (p=1, 23 g/cm3. Calculati masa si volumul solutiei de hidroxid de sodiu

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Piatra de var este un sinonim pentru carbonatul de calciu CaCO3.
Mase molare: pentru CaCO3 este 1*40 + 1812 + 3*16 = 100(g/mol); pentru NaOH este 1*23 + 1816 + 1*1 = 40(g/mol).

25% impuritati inseamna o puritate de 100% - 25% = 75%.

Calculam masa de CaCO3 pur din 2 kg piatra de var de puritate 75%..

Daca in 100 kg piatra de var impurificata se gasesc 75 kg CaCO3 pur
Atunci in 2 kg piatra de var impurificata se vor gasi x kg CaCO3 pur

x = 2*75/100 = 1,5(kg CaCO3 pur).

Sa calculam cati kmoli CO2 vor rezulta din 1,5 kg CaCO3 pur.

CaCO3  =  CaO  +  CO2

Daca din 1*100 kg CaCO3 pur rezulta 1*1 kmoli CO2
Atunci din 1,5 kg CaCO3 pur vor rezulta y kmoli CO2

y = 1,5*1/100 = 0,015(kmoli CO2) = 15(moli CO2).

Sa determinam cu ce masa de NaOH vor reactiona 15 moli CO2.

CO2  +  2NaOH  =  Na2CO3  +  H2O

Daca 1*1 moli CO2 reactioneaza cu 2*40 g NaOH
Atunci 15 moli CO2 vor reactiona cu z g NaOH

z = 15*2*40/1 = 1200(g NaOH) = 1,2(kg NaOH).
Aceasta este masa dizolvata md.

Masa solutiei ms de NaOH 20% o calculam din formula concentratiei procentuale.

c = 100*md/ms, de unde ms = 100*md/c = 100*1,2/20 = 6(kg solutie NaOH 20%) = 6000(g solutie NaOH 20%).

1 litru = 1000 ml = 1000 cm cubi.

Volumul solutiei de NaOH 20% il gasim din formula densitatii.
ro = 1,23 g/cm cub.
ms = 6000 g solutie NaOH .

ro = ms/V, de unde V = ms/ro = 6000 /1,23  = aprox. 4878,048 = aprox. 4878,05(cm cubi solutie NaOH 20%) = aprox. 4,87805(l solutie NaOH 20%).