СТЕХНОМЕТРИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Расчеты технологических процессов, в результате которых происходит химическое изменение вещества, основаны на стехиометрических законах: законе постоянства состава и законе кратных отношений, которые выражают собой взаимное отноше­ние атомов и молекул при их химическом взаимодействии друг с другом.

Согласно закону постоянства состава, любое вещество, каки­ми бы способами его ни получали, имеет вполне определенный, постоянный состав.

Закон кратных отношений состоит в том, что при образовании какого-либо простого или сложного вещества элементы в его молекулу входят в количествах, равных или кратных их атомной массе. Если же отнести этот закон к объемам вступаю­щих в реакцию веществ, то он примет следующую формулиров­ку: если вещества вступают в химическую реакцию в газообраз­ном состоянии, то они при одинаковых условиях (Р и t) могут соединяться только в объемах, которые относятся между собой как целые числа.

Пример 4. Химический анализ природного известняка пока­зал следующее: из навески 1,0312 г путем ее растворения, после­дующего осаждения ионов Са²+ щавелевокислым аммонием и прокаливания осадка СаС₂О₄ получено 0,5384 г СаО; из навески 0,3220 г путем разложения кислотой получено 68,5 см³ СО₂ (при­веденных к нормальным условиям). Подсчитать содержание уг­лекислого кальция и магния в известняке, если весь кальций в нем находится в виде СаСО₃, а угольная кислота - в виде кар­бонатов кальция и магния.

Решение

Молекулярная масса СаО - 56,08; СО₂ - 44,0; СаСО₃ - 100,1 и MgCO₃ - 84,32. Мольный объем СО₂ 22,26 м³/кмоль (22260 см³/кмоль). По данным анализа, из 100 г природного из­вестняка получено

моль СаО

моль СО₂

Отсюда следует, что в 100 г известняка содержится 0,931 моль, или 0,931×100,1=93,2 г СаСО₃. На это количество СаСО₃ выделится при разложении 0,931 моль СО₂. Остальные 0,956-0,931 = 0,025 моль СО₂ связаны в известняке в виде MgCO₃. Следовательно, в 100 г известняка содержится 0,025-84,32 = 2,1 г MgCO₃. Таким образом, природный извест­няк содержит: 93,2% СаСО₃, 2,1% MgCO₃ и 4,7°/₀ пустой породы.