Kémia számolásban tudnátok segíteni?

Karbonátokat hevítve szén-dioxid távozik és oxid marad vissza:

CaCO3 --> CaO + CO2

MgCO3 --> MgO + CO2

BaCO3 --> BaO + CO2

Mivel a feladat nem adja meg a keverék kiindulási tömegét, ezért tetszőleges mennyiségből kiindulhatunk. A keverék kiindulási tömege legyen 100 g és a karbonátok tömege rendre legyen x, y és z g. Ekkor fölírható:

(1) x + y + z = 100

Első körben a kalcium- és magnézium-karbonát bomlik, a tömegcsökkenés a távozó szén-dioxid miatt adódik. A moláris tömegek alapján ki lehet számolni a visszamaradó oxidok karbonátokra vonatkoztatott tömegtörtjét:

M(CaO) / M(CaCO3) = 56,01 / 100,02 = 0,56

M(MgO) / M(MgCO3) = 40,30 / 84,31 = 0,48

Ez azt is jelenti, hogy x és y g karbonátokból 0,56x és 0,48y g oxidok maradnak vissza. A keverék tömegcsökkenése 15,44 %, így fölírható:

(2) 0,56x + 0,48y + z = 100 - 15,44 = 84,56

A fentiek ugyanígy a bárium-karbonátra alkalmazva:

M(BaO) / M(BaCO3) = 153,33 / 197,34 = 0,78

Az utóbbi(!) keverék tömegcsökkenése 18,2 %, így:

(3) 0,56x + 0,48y + 0,78z = 84,56 - 0,182*84,56 = 69,17

Három ismeretlen, három egyenlet:

(2) - (3):

0,22z = 15,39

z = 69,95

(1):

x + y + 69,95 = 100

y = 30,05 - x

(2):

0,56x + 0,48*(30,05 - x) + 69,95 = 84,56

0,08x = 0,19

x = 2,37

y = 100 - (2,37+69,95) = 27,68

Mivel 100 g keverékből indultunk, ezen eredmények a tömegszázalékokat is jelentik:

CaCO3: 2,37 tömeg %

MgCO3: 27,68 tömeg %

BaCO3: 69,95 tömeg %

Ellenőrzés:

2,37 g kalcium- és 27,68 g magnézium-karbonátból 2,37/100,02 * 44,01 = 1,04 g és 27,68/84,31 * 44,01 = 14,45 g szén-dioxid távozik, ami összesen 15,49 g és 15,49 tömeg %. 69,95 g bárium-karbonátból 69,95/197,34 * 44,01 = 15,60 g szén-dioxid távozik, ami az utóbbi keverék 15,60/84,56 * 100 = 18,45 tömeg %-a. OK.

Megjegyzés: a kis pontatlanság adódhat abból (is), hogy más relatív atomtömegekkel számoltam:

[link]

Az összes anyagmennyiség:

2,37/100,02 + 27,68/84,31 + 69,95/197,34 = 0,024 + 0,328 + 0,354 = 0,706 mol

CaCO3: 0,024/0,706 * 100 = 3,40 anyagmennyiség %

MgCO3: 0,328/0,706 * 100 = 46,46 anyagmennyiség %

BaCO3: 100 - (3,40+46,46) = 50,14 anyagmennyiség %