Химия
8 класс
Вопрос
По способу Девилля (1854 г.) для получения натрия прокаливают смесь из 2 частей угля, 1 части соды и 7 частей мела. Полученный натрий не содержит кальция. Сколько соды потребуется для получения 10 г магния, если выход натрия в способе Девилля составляет 80%, а для восстановления хлорида магния натрием необходим двухкратный избыток $MgCl_2$? Для чего необходим мел?
Ответ
Запишем реакции:
$CaCO_3 \overset {t^{\circ}}{\rightarrow} CaO + CO_2$;
$\overset{X г}{\underset{106 \: г/моль}{Na_2CO_3}} + 2C \overset {t^{\circ}}{=} 2Na + 3CO$;
$MgCl_2 + 2Na \cdot \overset{10 \: г}{\underset{24 \:г/моль}{Mg}} + 2NaCl$.
Хлорид магния по условию в избытке, значит, возможен 100 %-й выход магния по натрию:
$x = \frac {10 \cdot 106}{24} = 44,2$ г соды.
При 80%-м выходе натрия соды потребуется больше (NULL,2 г составляют 80%): $4,2/0,8 = 55,2$ г соды.
Мел при нагревании превращается в оксид кальция, который сам не участвует в реакции. Однако без оксида кальция уголь всплывает на поверхность расплавленной соды и скорость реакции резко замедляется. При введении в смесь достаточно большого количества мела получается густая масса, в которой уголь равномерно распределяется и гораздо быстрее реагирует.