CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
CaSO3(s) → CaO(s) + SO2(g)
si può notare dai rapporti molari di reazione che per ogni mole di sale che si decompone si forma una mole del corrispondente gas. Se si tiene presente il principio di Avogadro, secondo cui volumi uguali di gas diversi nelle stesse condizioni di pressione e temperatura contengono la stessa quantità in moli di gas, si può concludere che la quantità in moli di CO2 è il triplo di quella di SO2 e, pertanto, che la quantità in moli di CaCO3 è il triplo di quella di CaSO3. Per risolvere il problema si può indicare con x la quantità in moli di CaSO3, esprimere in funzione dell’incognita la quantità in moli di CaCO3 e moltiplicare ciascuna quantità per la rispettiva massa molare. La somma delle masse corrisponde alla massa della miscela; risolvendo l’equazione che ne deriva si determina il valore dell’incognita. Nota le massa del carbonato di calcio, la si rapporta alla massa della miscela e si determina la sua percentuale in massa . I calcoli in dettaglio sono questi:n CO2(g) = 3 n SO2(g)
n CaCO3(s) = 3 n CaSO3(s)
n CaSO3(s) = x n CaCO3(s) = 3x
m CaCO3 = n·mmolare = 3x mol · 100,09 g/mol = 300,27x g
m CaSO3 = n·mmolare = x mol · 120,17 g/mol = 120,17x g
mmiscela = m CaSO3(s) + m CaCO3(s) = (300,27x + 120,17x) g = 21,0 g
420,44x = 21
x = 4,99·10-2
n CaSO3(s) = 4,99·10-2 mol n CaCO3(s) = 3·4,99·10-2 = 0,150 mol
m CaCO3(s) = 0,150 mol · 100,09 g/mol = 15,0 g
% CaCO3(s) = (m CaSO3(s) / mmiscela) · 100 = (15,0/21,0)·100 = 71,4%
In conclusione, la percentuale in massa di carbonato di calcio nella miscela è del 71,4 %.