Формула известняка

Определение и формула известняка

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Известняк – осадочная горная порода органического происхождения, состоящая из карбоната кальция в виде кристаллов кальцита различного размера.

Химическая формула – $CaCO_3$

Молярная масса равна $100,0869$ г/моль.

Физические свойства – довольно мягкий материал, примеси оказывают значительное влияние на цвет и механические характеристики известняка.

Известен как белый известняк, так и камни всех оттенков серого и желтого. Примеси дают бурые и красноватые отблески в минерале.

Химические свойства известняка

Поскольку основной частью известняка является карбонат кальция, то ему присущи все свойства данной соли угольной кислоты, а именно:
$CaCO_3+2HCl=CaCl_2+CO_2 \uparrow +H_2O$

$CaCO_3+CO_2+H_2O=Ca\left ( HCO_3 \right )_2$

$CaCO_3+SiO_2=CaSiO_3+CO_2$

$CaCO_3=CaO+H_2O$

Применение

Известняк — исключительно важный строительный материал, один из главных компонентов в производстве извести и цемента.

В металлургии служит флюсом, используется в производстве соды, стекла, сахара.

Его применяют при очистке нефтепродуктов, при изготовлении красок, замазок, известковании почвы.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Сколько негашёной извести (в граммах) можно получить из известняка массой $1000$ г, содержащего $40 \%$ примесей?

Решение

Негашёная известь — это оксид кальция, $CaO$ . Её получают из природного известняка, основным компонентом которого является карбонат кальция, $CaCO_3$ . При прокаливании карбонат кальция разлагается на оксид кальция (негашёную известь) и диоксид углерода (углекислый газ):

$CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$

Нам дан известняк массой $1000$ г, который кроме $CaCO_3$ содержит $40 \%$ примесей. Чистого карбоната кальция содержится $60 \%$ . Значит масса карбоната кальция в известняке будет равна:

$m(CaCO_3) = m_(izvest.) \cdot \omega (CaCO_3) = 1000 \cdot 0,6 = 600$ г

Определим количество вещества карбоната кальция:

$n(CaCO_3) =\frac{m(CaCO_3)}{M(CaCO_3)} = \frac{600}{100}= 6$ моль

Из уравнения реакции видно, что из $1$ моль карбоната кальция образуется $1$ моль оксида кальция. Поэтому, из $6$ моль $CaCO_3$ получится столько же $CaO$ . Найдем массу $6$ моль $CaO$ :

$m(CaO) = n(CaO) \cdot M(CaO) = 6 \cdot 56 = 336$ г

Ответ

$m(CaO) = 336$ г

ПРИМЕР 2

Задание

Из $20$ т известняка, содержащего $0,04$ массовых долей примеси, получили $12$ т гидроксида кальция. Сколько массовых долей, или процентов, это составляет по сравнению с теоретическим выходом?