Вычислите, какая масса кальциевой селитры, используемой в качестве удобрения, может быть получена из известняка? - коротко
Масса кальциевой селитры (Ca(NO₃)₂), полученной из известняка (CaCO₃), зависит от количества исходного сырья. Например, из 100 г чистого известняка можно получить примерно 164 г кальциевой селитры, учитывая стехиометрию реакции.
Вычислите, какая масса кальциевой селитры, используемой в качестве удобрения, может быть получена из известняка? - развернуто
Чтобы определить массу кальциевой селитры (Ca(NO₃)₂), которую можно получить из известняка, необходимо рассмотреть химические реакции и стехиометрические соотношения. Известняк состоит преимущественно из карбоната кальция (CaCO₃), который служит исходным сырьём для синтеза селитры.
Сначала карбонат кальция разлагается при нагревании до оксида кальция (CaO) и углекислого газа (CO₂). Уравнение реакции:
CaCO₃ → CaO + CO₂↑
Далее оксид кальция растворяют в воде, получая гидроксид кальция (гашёную известь):
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Затем гидроксид кальция обрабатывают азотной кислотой (HNO₃), что приводит к образованию кальциевой селитры и воды:
Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O
Расчёт массы Ca(NO₃)₂ основан на стехиометрии реакций. Молярные массы веществ:
- CaCO₃ — 100 г/моль
- Ca(NO₃)₂ — 164 г/моль
Из 1 моля CaCO₃ (100 г) можно получить 1 моль Ca(NO₃)₂ (164 г). Таким образом, если взять 100 г известняка, теоретический выход кальциевой селитры составит 164 г. Для практических расчётов необходимо учитывать чистоту известняка и эффективность реакций.
Например, из 1 тонны (1000 кг) чистого известняка можно получить:
(1000 кг / 100 г/моль) × 164 г/моль = 1640 кг Ca(NO₃)₂
Если известняк содержит примеси, количество Ca(NO₃)₂ уменьшается пропорционально содержанию CaCO₃. Для промышленного производства также важно учитывать потери на этапах синтеза.