Egy mérleg két azonos tömegű főzőpoharat tartalmaz. Az egyikbe tömény koh-t öntünk a másikba sósavat. Az elsőbe 9g alumíniumot dobunk . Mennyi CaCO3-ot kell a sósavhoz adni hogy a mérleg egyensúlya helyreálljon?

A feladat kulcsa észrevenni azt, hogy mindkét reakcióban gázfejlődés van, és mivel a gáz távozik, ezért van egy tömegnövekedésünk a hozzáadott anyagok miatt, és egy tömegcsökkenésünk a távozó gáz miatt. Ha kiszámoljuk az első főzőpohár tömegváltozását, akkor a másiknak is ugyanannyival kell változnia hogy a mérleg egyensúlyban legyen.

Az első főzőpohárban lejátszódó reakció:

2 Al + 2 KOH + 6 H2O ---> 2 K[Al(OH)4] + 3 H2

Látható hogy 2 mol alumíniumból 3 mol H2 gáz keletkezik, vagyis másfélszer annyi. 9g alumínium az 1/3 mol, annak a másfélszerese 0,5 mol, ennyi H2 fejlődik, az tömegben kereken 1g. Tehát, mivel hozzáadtunk 9g-ot de 1g gáz távozik, ezért az első főzőpohár tömegnövekedése 8g.

A második főzőpohárban lejátszódó reakció:

CaCO3 + 2 HCl ---> CaCl2 + H2O + CO2

Itt ugyanannyi mol gáz képződik mint ahány mol kalcium-karbonátunk volt. Vegyünk a karbonátból x molt, akkor a távozó CO2 is x mol. Ha ezt tömegben akarjuk megkapni, szorozzuk őket a moláris tömegükkel, vagyis a CaCO3-ból van +100x gramm, és távozik -44x gramm CO2, vagyis a nettó tömegváltozás +56x gramm, ez kell hogy megegyezzen az első főzőpohár tömegváltozásával, ami +8 gramm volt, tehát:

56x=8

Ebből x=0,1429. Emlékezzünk vissza, hogy az x a CaCO3 anyagmennyisége volt, de a feladat tömeget kérdez, tehát még szorzunk a CaCO3 moláris tömegével, ami 100, tehát a válasz 14,29 g CaCO3.