6 Stefano G.

Una miscela contenente MgCO3 e CaCO3 pesa 8.0 g.
Per riscaldamento, questi composti vengono trasformati completamente in 4.4 g di una miscela di CaO e MgO.
Calcolare la composizione p/p della miscela originale.

Stefano G. dice:
"Non capisco cosa mi viene chiesto".

Risposta:
La domanda è :
in 8.0 g di miscela qual'è la massa di MgCO3 e quale quella di CaCO3 ?
Prima di tutto bisogna scrivere le reazioni di decomposizione:
MgCO3 ---> MgO + CO2
CaCO3 ---> CaO + CO2

Il problema indica, come dato, che:
m(MgCO3) + m(CaCO3) = 8.0 g

Sappiamo che:
m(MgCO3) = n(MgCO3)*MM(MgCO3)
m(CaCO3) = n(CaCO3)*MM(CaCO3)

Quindi:
n(MgCO3)*MM(MgCO3) + n(CaCO3)*MM(CaCO3) = 8.0 g
MM(MgCO3)= 84.3 g·mol^-1
MM(CaCO3) = 100.1 g·mol^-1
In rosso le due incognite del sistema

Occorre un'altra equazione, con le stesse incognite, da mettere a sistema.
Per forte riscaldamento la CO2 si allontana dalla miscela e restano solo gli ossidi.

Quanta CO2 si forma?
8.0 - 4.4 = 3.6 g corrispondenti a 3.6/44 = 8.18·10^-2 mol

Poiché ogni mole di MgCO₃ o di CaCO₃ genera una mole di CO₂, possiamo affermare che:
n(MgCO₃) + n(CaCO₃) = n(CO₂) = 8.18·10^-2 mol

Quindi il sistema da risolvere è:
1) x * 84.3 + y * 100.1 = 8.0
2) x + y = 8.18·10^-2 mol
dove x = n(MgCO₃) e
y = n(CaCO₃).

Dalla seconda equazione ricaviamo che:
x = 8.18·10^-2 - y
Sostituiamo nella prima equazione e ricaviamo la y
(8.18·10^-2 - y) * 84.3 + y * 100.1 = 8.0
6.8957 - 84.3 y + 100.1 y = 8.0
15.8 y = 1.104
y = 6.99·10^-2 mol
x = 8.18·10^-2 - 6.99·10^-2 = 1.19·10^-2 mol

Dalle moli di ciascuna sostanza possiamo risalire alla loro massa espressa in grammi.
m(MgCO₃) = 1.19·10^-2 mol * 84.3 g·mol^-1 = 1.00 g
m(CaCO₃) = 6.99·10^-2 mol * 100.1 g·mol^-1 = 7.00 g

Questo svolgimento è stato seguito per abituarvi al ragionamento chimico. Esiste un altro modo di risolvere più semplicemente il problema:
1) x*MM(MgCO₃) + y*MM(CaCO₃) = 8.0 g
2) x*MM(MgO₂) + y*MM(CaO₂) = 4.4 g

Questo perché dalle due reazioni si può evincere che:
n(MgCO₃) = n(MgO₂) = x
n(CaCO₃) = n(CaO₂) = y