Известняк в основном состоит из карбоната кальция (CaCO₃). При обжиге карбонат кальция разлагается на оксид кальция (негашеную известь, CaO) и углекислый газ (CO₂). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 ]
Теперь давайте рассчитаем, сколько негашеной извести можно получить из 1 кг известняка, который содержит 20% примесей.
- Определите чистую массу карбоната кальция:
Поскольку известняк содержит 20% примесей, это значит, что 80% массы приходится на карбонат кальция.
[ \text{Масса CaCO}_3 = 1 \, \text{кг} \times 0.80 = 0.8 \, \text{кг} ]
- Рассчитайте количество оксида кальция, получаемого из карбоната кальция:
Молярная масса CaCO₃ ≈ 100 г/моль (приблизительно: Ca = 40, C = 12, O = 16×3 = 48).
Молярная масса CaO ≈ 56 г/моль (Ca = 40, O = 16).
Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO₃ даёт 1 моль CaO. Значит, из 100 г карбоната кальция получается 56 г оксида кальция.
[ \text{Соотношение масс:} \quad \frac{56 \, \text{г CaO}}{100 \, \text{г CaCO}_3} = \frac{0.56 \, \text{кг CaO}}{1 \, \text{кг CaCO}_3} ]
Поэтому из 0.8 кг CaCO₃ получится:
[ 0.8 \, \text{кг CaCO}_3 \times 0.56 = 0.448 \, \text{кг CaO} ]
Таким образом, при обжиге 1 кг известняка, содержащего 20% примесей, образуется 0.448 кг негашеной извести (CaO).