Para determinar la masa de óxido de calcio (CaO) obtenida a partir de la calcinación de 5 kg de carbonato de calcio (CaCO₃) con un 95% de pureza, seguimos los siguientes pasos:
1. Determinar la masa pura de CaCO₃:
- La masa total de CaCO₃ es 5000 gramos (5 kg).
- La pureza es del 95%, por lo tanto:
[tex]\[
\text{Masa pura de CaCO₃} = 5000 \, \text{g} \times 0.95 = 4750 \, \text{g}
\][/tex]
2. Calcular los moles de CaCO₃ puro:
- La masa molar del carbonato de calcio (CaCO₃) es 100.09 g/mol.
- Para obtener los moles de CaCO₃ puro, usamos la relación masa/masa molar:
[tex]\[
\text{Moles de CaCO₃} = \frac{\text{Masa pura de CaCO₃}}{\text{Masa molar de CaCO₃}} = \frac{4750 \, \text{g}}{100.09 \, \text{g/mol}} \approx 47.457 \, \text{mol}
\][/tex]
3. Relacionar los moles de CaCO₃ con los moles de CaO:
- La reacción química de la calcinación del carbonato de calcio es:
[tex]\[
\text{CaCO}_3(s) \rightarrow \text{CaO}(s) + \text{CO}_2(g)
\][/tex]
- De la ecuación balanceada, vemos que cada mol de CaCO₃ produce un mol de CaO, por lo tanto, los moles de CaO serán los mismos que los moles de CaCO₃.
[tex]\[
\text{Moles de CaO} = \text{Moles de CaCO₃} = 47.457 \, \text{mol}
\][/tex]
4. Calcular la masa de CaO producido:
- La masa molar del óxido de calcio (CaO) es 56.08 g/mol.
- Usamos la relación moles por masa molar para encontrar la masa de CaO:
[tex]\[
\text{Masa de CaO} = \text{Moles de CaO} \times \text{Masa molar de CaO} = 47.457 \, \text{mol} \times 56.08 \, \text{g/mol} \approx 2661.4 \, \text{g}
\][/tex]
Por lo tanto, la masa de óxido de calcio (CaO) producida de la calcinación de 5 kg de carbonato de calcio con 95% de pureza es aproximadamente 2661 gramos.
Dicho de otra manera, es razonable redondear esta cantidad a 2660 gramos, como se requiere, considerando tres cifras significativas.
