Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Физические и химические свойства известняка

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Известняк – горная порода осадочного происхождения, преимущественно состоящая из карбоната кальция в форме кальцита.

Химический состав выражается формулой – CaCO3. Молярная масса – 100 г/моль.

Химические свойства основной составляющей известняка – карбоната кальция

Карбонат кальция – соединение нерастворимое в воде. При прокаливании разлагается на образующие его оксиды:

CaCO3 = CaO + CO2↑.

Растворяется в разбавленных растворах кислот, в результате чего образуется неустойчивая угольная кислота (H2CO3), которая мгновенно разлагается на углекислый газ и воду:

CaCO3 + 2HCldilute = CaCl2 + CO2↑ + H2O.

Карбонат кальция реагирует со сложными веществами – кислотными оксидами, солями, аммиаком и др.:

CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2;

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2↑ (t^{\circ});

CaCO3 + 2NH3 = CaCN2 + 3H2O (t^{\circ});

CaCO3 + 2NH4Clconc = CaCl2 + 2NH3↑ + CO2↑ + H2O (кипение);

CaCO3 + H2S = CaS + H2O + CO2↑ (t^{\circ}).

Среди реакций взаимодействия карбоната кальция с простыми веществами наиболее важной является реакция взаимодействия с углеродом:

CaCO3 + С = CaO + 2CO↑.

Физические свойства основной составляющей известняка – карбоната кальция

Карбонат кальция представляет собой твердые кристаллы белого цвета, практически нерастворимые в воде. Температура плавления – 1242^{\circ}С. Кальцит – минерал из которого состоит известняк обладает тригональной кристаллической структурой.

Получение известняка

Известняк — широко распространённая осадочная порода , образующаяся при участии живых организмов в морских бассейнах. Название разновидности известняка отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (например, оолитовые известняки), примесей (железистые), характер залегания (плитняковые), геологический возраст (триасовые).

Применение известняка

Известняк широко применяется в качестве строительного материала, мелкозернистые разновидности используют для создания скульптур.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание какую массу негашеной извести можно получить из известняка массой 500 г, содержащего 20% примесей.
Решение Негашеная известь – это оксид кальция (CaO), известняк – карбонат кальция (CaCO3). Молярные массы оксида и карбоната кальция, рассчитанные с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 56 и 100 г/моль, соответственно.

Запишем уравнение термического разложения известняка:

CaCO3 → CaO + CO2

Содержание чистого (без примесей) карбоната кальция в известняке:

ω(CaCO3)cl = 100% — ωadmixture = 100% — 20% = 80% = 0,8

Тогда, масса чистого карбоната кальция:

m(CaCO3)cl = mlimestone × ω(CaCO3)cl / 100%;

m(CaCO3)cl = 500 × 80 / 100% = 400 г

Количество вещества карбоната кальция равно:

n(CaCO3) = m(CaCO3)cl / M(CaCO3);

n(CaCO3) = 400 / 100 = 4 моль

Согласно уравнению реакции n(CaCO3): n(CaO) = 1:1, следовательно n(CaCO3) = n(CaO) = 4 моль. Тогда, масса негашеной извести будет равна:

m(CaO) = n(CaO)×M(CaO);

m(CaO) = 4×56 = 224 г.

Ответ Масса негашеной извести — 224 г.
ПРИМЕР 2
Задание Рассчитайте объем 20%-го раствора соляной кислоты (ρ = 1,1 г/мл), необходимый для получения 5,6 л (н.у.) углекислого газа из известняка.
Решение Запишем уравнение реакции:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

Рассчитаем количества вещества выделившегося углекислого газа:

n(CO2) = V(CO2) / Vm;

n(CO2) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль

Согласно уравнению реакции n(CO2): n(HCl) = 1:2, следовательно n(HCl) = 2 × n(CO2) = 0,5 моль. Молярная масса соляной кислоты, рассчитанная с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 36,5 г/моль. Тогда, масса соляной кислоты будет равна:

m(HCl) = n(HCl)×M(HCl);

m(HCl) = 0,5×36,5 = 18,25 г.

Масса раствора соляной кислоты будет равна:

m(HCl)solution = m(HCl) / ω(HCl) / 100%;

m(HCl)solution = 18,25 / 20 / 100% = 91,25 г.

Зная плотность раствора соляной кислоты (см. условие задачи), рассчитаем её требуемый объем:

V(HCl) = m(HCl)solution/ ρ;

V(HCl) = 91,25/1,1 = 82,91 мл.

Ответ Объем соляной кислоты — 82,91 мл.