Масса компонентов шихты для 10 т оконного стекла
Найдите массу каждого из компонентов шихты (смеси), необходимых для получения 10 т оконного стекла согласно уравнению реакции: Na2CO3 + CaCO3 + 6SiO2 = Na2O∙CaO∙6SiO2 + 2CO2↑. Какой объём углекислого газа (н. у.) образуется при этом?
Дано
`m(стекла) = 10 text{ т} = 10000 text{ кг}`
Найти
`m(Na_2CO_3) = text{ ?}`
`m(CaCO_3) = text{ ?}`
`m(SiO_2) = text{ ?}`
`V(CO_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции получения стекла:
`Na_2CO_3 + CaCO_3 + 6SiO_2 = Na_2O*CaO*6SiO_2 + 2CO_2 text{↑}`
Найдём количество вещества стекла:
`n(стекла) = (m(стекла))/(M(стекла)) = 10000/478 = 20.92 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количества веществ реагентов стекла:
`n(Na_2CO_3) = n(стекла) = 20.92 text{ кмоль}`
`n(CaCO_3) = n(стекла) = 20.92 text{ кмоль}`
`n(SiO_2) = 6*n(стекла) = 6*20.92 = 125.5 text{ кмоль}`
Найдём массы реагентов:
`m(Na_2CO_3) = n(Na_2CO_3)*M(Na_2CO_3) = 20.92*106 = 2218 text{ кг} = 2.218 text{ т}`
`m(CaCO_3) = n(CaCO_3)*M(CaCO_3) = 20.92*100 = 2092 text{ кг} = 2.092 text{ т}`
`m(SiO_2) = n(SiO_2)*M(SiO_2) = 125.5*6 = 7530 text{ кг} = 7.531 text{ т}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества углекислого газа в 2 раза больше количества вещества стекла:
`n(CO_2) = 2*n(стекла) = 2*20.92 = 41.84 text{ кмоль}`
Найдём объём углекислого газа при н.у.:
`V(CO_2) = n(CO_2)*V_m = 41.84*22.4 = 937.2 text{ м}^3`
Ответ
`m(Na_2CO_3) = 2.218 text{ т}`
`m(CaCO_3) = 2.092 text{ т}`
`m(SiO_2) = 7.531 text{ т}`
`V(CO_2) = 937.2 text{ м}^3`