Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.
Mase molare: pentru CuCO3 este 1*64 + 1*12 + 3*16 = 124(g/mol); pentru CO2 este 1*12 + 2*16 = 44(g/mol); pentru CuCl2 este 1*64 + 2*35,5 = 135(g/mol); pentru HCl este 1*1 + 1*35,5 = 36,5(g/mol).
20% impuritati inseamna o puritate a CuCO3 de 100% - 20% = 80%.
Determinam masa de CuCO3 pur ce reactioneaza.
Daca in 100 kg CuCO3 impurificat se gasesc 80 kg CuCO3 pur
Atunci in 620 kg CuCO3 impurificat se gasesc x kg CuCO3 pur
x = 620*80/100 = 496(kg CuCO3 pur).
Determinam ce masa de CO2 ar rezulta teoretic din 496 kg CuCO3
CuCO3 + 2HCl = CuCl2 + CO2 + H2O
De fapt rezulta acid carbonic H2CO3 care se descompune in CO2 si H2O.
Daca din 1*124 kg CuCO3 pur rezulta 1*44 kg CO2
Atunci din 496 kg CuCO3 pur vor rezulta y kg CO2
y = 496*44/124 = 176(kg CO2).
Asta inseamna in kmoli: 176/44 = 4(kmoli CO2).
Dar 5% din CO2 se pierde, deci masa de CO2 obtinuta practic este doar restul de 95%, adica este 95*176/100 = 167,2(kg CO2).
Asta inseamna in kmoli: 167,2/44 = 3,8(kmoli CO2).
CO2 este gaz si se degaja. Ramane la sfarsit o solutie formata din CuCl2 (rezultata din reactie) dizolvata in apa.
Determinam masa de CuCl2 rezultata.
Daca din 1*124 kg CuCO3 pur rezulta 1*135 kg CuCl2
Atunci din 496 kg CuCO3 pur vor rezulta z kg CuCl2
z = 496*135/124 = 540(kg CuCl2). Aceasta este masa dizolvata de CuCl2 (md).
Masa de apa in care se gasesc dizolvate cele 540 kg CuCl2 este formata din masa de apa din solutia de HCl 30% plus masa de apa rezultata din reactia chimica.
Vom calcula mai intai masa de HCl ce reactioneaza cu 496 kg CuCO3 pur.
Daca 1*124 kg CuCO3 pur reactioneaza cu 2*36,5 kg HCl
Atunci 496 kg CuCO3 pur vor reactiona cu w kg HCl
w = 496*2*36,5/124 = 292(kg HCl). Aceasta este masa dizolvata de HCl (md1). Masa solutiei de HCl 30% (ms1) se calculeaza din formula concentratiei procentuale:
c1 = 100*md1/ms1, de unde ms1 = 100*md1/c1 = 100*292/30 = 973,33(kg solutie HCl 30%).
Atunci masa de apa continuta in solutia de HCl 30% este m1 H2O = ms1 - md1 = 973,33 - 292 = 681,33(kg H2O).
Determinam acum masa de apa rezultata din reactia chimica.
Daca din 1*124 kg CuCO3 pur rezulta 1*18 kg H2O
Atunci din 496 kg CuCO3 pur vor rezulta a kg H2O
a = 496*18/124 = 72(kg H2O).
Deci masa totala de apa in care se vor gasi dizolvate cele 540 kg CuCl2(md) este:
m H2O = m1 H2O + a = 681,33 + 72 = 753,33(kg H2O).
Masa solutiei obtinute va fi: ms = md + m H2O = 540 + 753,33 = 1293,33(kg solutie CuCl2).
Deci concentratia procentuala a solutiei de CuCl2 obtinute este:
c = 100*md/ms = 100*540/1293,33 = aprox. 41,75.
Deci c% = aprox. 41,75%.
Asta este parerea mea. Sper sa nu fi gresit la calcule.
