4, 00 g porkeverék 25, 0 tömegszázalék kálcium-karbonátot tartalmaz az elemi kálcium mellet. A keveréket 1,23 g/cm3 sűrűségű,31, 0 tömegszázalékos kénsavoldatban sztöchio-metrikus arányban feloldjuk?

Ca + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂

CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂

4*25/100 = 1 g a CaCO₃ mennyisége a porkeverékben

4 – 1 = 3 g a Ca mennyisége a porkeverékben (4*(100-25)/100 = 3 g)

M(Ca) = 40,08 g/mol

M(CaCO₃) = 100,0869 g/mol

40,078 g Ca fejleszt ... ... 1 mol H₂-t

3 g Ca fejleszt ... ... x mol H₂-t

x = 3*1/40,078 = 0,074854 mol H₂ keletkezik a reakció által

100,0869 g CaCO₃ tartalmaz ... ... 1 mol CO₂-t

1 g CaCO₃ tartalmaz ... ... y mol CO₂-t

y = 1*1/100,0869 = 0,009991 mol CO₂ keletkezik a reakció által

n = x + y = 0,074854 + 0,009991 = 0,084845 mol gáz keletkezik a reakciók által

Standard állapot:

[link]

Idézek belőle:

„A standard állapotú gázok egységnyi anyagmennyisége (1 mól), 25,0 Celsius-fokon (298,15 kelvin), normál légköri nyomáson (101325 Pa) 0,0245 m³ térfogatúak. Ez tehát magában foglalja a moláris térfogat meghatározását is: az ideális gáz moláris térfogata 101 325 Pa nyomáson és 25 °C hőmérsékleten 0,0245 m3/mol.“

V = n*0,0245 = 0,084845 = 0,0020787 m³ = 2,0787 dm³ standard állapotú gáz keletkezik a folyamat során

Te ellenben nem 0,101325 MPa-t említesz (101 325 Pa = 0,101 325 MPa) hanem csak 0,1 MPa-t, tehát:

V₁p₁ = V₂p₂

V₂ = V₁p₁/p₂ = 2,0787*0,101325/0,1 = 2,10624 dm³

40,08 g Ca-t felold ... .... 98,07948 g kénsav

3 g Ca-t felold ... ... x g kénsav

x = 3*98,07948/40,08 = 7,341278 g kénsav

100,0869 g CaCO₃-t felold ... ... 98,07948 g kénsav

1 g CaCO₃-t felold ... ... x g kénsav

x = 1*98,07948/100,0869 = 0,979943 g kénsav

Az összes kénsav, ami a rekciókban elhasználódott:

7,341278 + 0,979943 = 8,321221 g

m = V*ρ*%(m/m)/100

8,321221 = V*1,23*31,0/100

V = m/(ρ*%(m/m)) *100

V = 8,321221/(1,23*31,0)*100 = 21,8232 cm³