Calcolo massa CaO da CaCO3

Buongiorno a tutti, grazie in anticipo per la risposta.

Questo è il secondo esercizio che mi è capitato nell'esame di chimica01:

"Data la seguente reazione CaCO3(s) --> CaO(s) + CO2(g) , avendo una Kp = 1.30, una massa di CaCO3 di 10 grammi e una massa di CO2 di 2.6 grammi, un volume di 5 litri, T = 298K, calcolare la massa di CaO che si genera". Il testo dell'esercizio era una cosa così, ovviamente scritto meglio, ma il senso è questo.

Elenco i passaggi che ho fatto:

- Mi sono calcolato le moli di CaCO3 e di CO2

- da qui ho calcolato la pressione totale usando la formula dei gas e come numero di moli quelle di CaCO3

- Kp = pressione parziale di CO2 che è l'unica specie gassosa

- la pressione parziale di CO2 è uguale alla pressione totale * frazione molare di CO2

- quindi ho uguagliato a Kp e tramite un po' di passaggi sono arrivato a trovarmi il numero di moli di CaO

- Ho calcolato la massa di CaO con numero di moli e MM

So di aver sbagliato qualcosa, o almeno presumo di averlo fatto: alla fine mi veniva una massa di circa 5 grammi, mentre so che ad altri è venuta circa 1,5 grammi.

Grazie ancora a chi risponderà, spero di essere stato chiaro.

Emanuele Mazzetti

- da qui ho calcolato la pressione totale usando la formula dei gas e come numero di moli quelle di CaCO3

No, perché il CaCO3 è solido e non contribuisce alla pressione totale del sistema.

La pressione iniziale all'interno del recipiente è dovuta unicamente alle moli iniziali di CO2.

Calcolo le moli iniziali:

ni CaCO3 = 10 g / 100,09 g/mol = 0,100 mol

ni CO2= 2,6 g / 44,01 g/mol = 0,0591 mol CO2

Poiché l'unico componente gassoso è la CO2 si ha:

Kp = PCO2eq = 1,30 atm

Calcolo le moli all'equilibrio di CO2:

nf CO2 = 1,30 · 5 / 0,0821 · 298 = 0,266 mol

Imposto la tabella ICE:

CaCO3(s) <--> CaO(s) + CO2(g)

0,100.................0..........0,0591

-x.....................+x.........+x

0,100-x...............x..........0,266

da cui:

x = 0,266 - 0,0591 = 0,207 mol CO2 = mol CaO

massa CaO = 0,207 mol · 56,08 g/mol = 11,59 g CaO

Per verificare il procedimento calcolo la Kc della reazione:

Kc = [CO2] = 0,266 mol / 5 L = 0,0531

e la verifico calcolandola in altro modo:

Kc = Kp/(RT)^Δn = 1,30/(0,0821 · 298)^1 = 0,0531

Fin qui potrebbe andare.

Quello che non va è che le moli finali di CaCO3 sono negative.

nf CaCO3 = 0,100 - 0,207 = -0,107 mol Impossibile

Sei sicuro che i grammi iniziali di CaCO3 fossero 10 e non 100???

LuiCap ha scritto:

Sei sicuro che i grammi iniziali di CaCO3 fossero 10 e non 100???

Mi pare proprio di si, sono quasi sicuro fossero 10 grammi.... i passaggi che ho scritto prima che descrivono come ho svolto l'esercizio hanno senso ???

LuiCap ha scritto:

- da qui ho calcolato la pressione totale usando la formula dei gas e come numero di moli quelle di CaCO3

No, perché il CaCO3 è solido e non contribuisce alla pressione totale del sistema.

La pressione iniziale all'interno del recipiente è dovuta unicamente alle moli iniziali di CO2.

Calcolo le moli iniziali:

ni CaCO3 = 10 g / 100,09 g/mol = 0,100 mol

ni CO2= 2,6 g / 44,01 g/mol = 0,0591 mol CO2

Poiché l'unico componente gassoso è la CO2 si ha:

Kp = PCO2eq = 1,30 atm

Calcolo le moli all'equilibrio di CO2:

nf CO2 = 1,30 · 5 / 0,0821 · 298 = 0,266 mol

Imposto la tabella ICE:

CaCO3(s) <--> CaO(s) + CO2(g)

0,100.................0..........0,0591

-x.....................+x.........+x

0,100-x...............x..........0,266

da cui:

x = 0,266 - 0,0591 = 0,207 mol CO2 = mol CaO

massa CaO = 0,207 mol · 56,08 g/mol = 11,59 g CaO

Per verificare il procedimento calcolo la Kc della reazione:

Kc = [CO2] = 0,266 mol / 5 L = 0,0531

e la verifico calcolandola in altro modo:

Kc = Kp/(RT)^Δn = 1,30/(0,0821 · 298)^1 = 0,0531

Fin qui potrebbe andare.

Quello che non va è che le moli finali di CaCO3 sono negative.

nf CaCO3 = 0,100 - 0,207 = -0,107 mol Impossibile

Grazie mille per il procedimento, allora molto probabilmente ricordo male i dati dell'esercizio