CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O

A) En primer lugar escribimos la ecuación química de la reacción:

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La ecuación química ajustada indica que por cada mol de dióxido de carbono que se obtenga reaccionará uno de carbonato de calcio.Hallando los moles de dióxido de carbono sabremos los de carbonato que han reaccionado, que serán los que haya en la muestra de 0,350 g de mármol.

Para determinar el contenido de carbonato de calcio de un mármol, se toma una muestra de 0,350 g y se hace reaccionar con un exceso de HCl. Se obtiene como productos, CaCl2, agua y 83,2 cm3 de CO2 (g) medidos a 22 ºC y 0,987 atm. A) Calcula el porcentaje en masa de CaCO3 presente en el mármol. B) Calcula la masa de cal viva (CaO) que se puede obtener al calcinar en un horno una tonelada de este mármol, si el rendimiento del proceso es del 80 % según la ecuación química:

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

Para hallar los moles de dióxido de carbono, utilizamos la ecuación de estado de los gases, P·V = n·R·T:

n(CO2) = P·V

R·T =

0,987 atm · 0,0832 L

0,082 (atm·L/K·mol) · (22+273)K =

= 0,003395 mol = n(CaCO3)

Un mol de carbonato de calcio tiene de masa: 40 + 12 + 3·16 = 100 gLuego la masa de 0,003395 mol será 0,3395 g

Riqueza del mármol = Masa carbonato

Masa mármol · 100 =

0,3395

0,350 · 100 = 97 %

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

B) Para este apartado no dan la ecuación química ajustada

Los moles de cal que se obtiene son los mismos que los de carbonato que se descomponen si el rendimiento fuese del cien por cien.Hallamos los moles de carbonato en una tonelada de mármol.

n(CaCO3) = 97 % de 106 g / 100 g/mol = 9700 mol

Los moles de cal que se obtiene son los mismos que los de carbonato que se descomponen si el rendimiento fuese del cien por cien.Pero como es del 80%, se obtendrán:

n(CaO) real = 80 % de 9700 mol = 7760 mol; Cuya masa será:

m(CaO) real = 7760 mol · (40+16) g/mol = 434560 g = 434,56 kg