CaCO3 —temperatura→ CaO + CO2
2CaO + 2SO2 + O2 → 2CaSO4 (CaO + SO2 + 0,5O2 → CaSO4)
1CaCO3 : 1CaO : 1SO2 → przy wydajności 50% 2CaCO3 : 1SO2
mCaCO3 = 100 g/mol
mS w SO2 = 32 g/mol w 64 g/mol
200 : 32 = 25 : 4
Odpowiedź: Stosunek masowy CaCO3 do siarki zawartej w węglu powinien wynosić 25 : 4.
Krok 1: Zapisz równania reakcji. Siarka to zanieczyszczenie paliw, więc należy przeprowadzać odsiarczanie węgla. W kotłach fluidalnych rozdrobnione paliwo z dodatkiem wapienia jest unoszone przez powietrze. Węglany ulegają rozkładowi w temperaturze paleniska, a tlenki metali wiążą SO2. Powstają siarczany wapnia.
CaCO3 —temperatura→ CaO + CO2
2CaO + 2SO2 + O2 → 2CaSO4
Krok 2: Zwróć uwagę, że z jednego mola węglanu wapnia powstaje jeden mol tlenku wapnia. Z kolei dwa mole tlenku wapnia reagują z dwoma molami tlenku siarki(IV) i jednym molem tlenu. Można to zatem zapisać następująco: CaO + SO2 + 0,5O2 → CaSO4. Zatem jeden mol CaCO3 niezbędny jest do reakcji z jednym molem SO2. Przy wydajności 50% niezbędne jest dwukrotnie więcej węglanu wapnia.
Krok 3: Oblicz masę węglanu wapnia i siarki w tlenku siarki(IV). Masy poszczególnych atomów znajdziesz w tabeli pierwiastków chemicznych.
mCaCO3 = 40 + 12 + 3 • 16 = 100 [g/mol]
mS = 32 g/mol
mSO2 32 + 2 • 16 = 64 [g/mol]
mS w SO2 = 32 g/mol w 64 g/mol
Krok 4: Stosunek masowy dwóch moli węglanu wapnia do jednego mola siarki (w tlenku) to 2 • 100 do 32, czyli 200 : 32. Ułamek należy skrócić.
200 : 32 = 100 : 16 = 50 : 8 = 25 : 4