为什么石头烧成石灰后质量会变轻?

石头那么重,烧成石灰为什么就很轻了呢?因为它被烧成灰了嘛!

石灰是很常用的建筑材料。我们会经常在建筑工地上见到它。石灰是白色,没有碰到水的石灰叫做“生石灰”。生石灰倒上水就会发热变得蒸汽腾腾的,生石灰也就变成了“熟石灰”。其实生石灰和熟石灰是两种不同的物质。生石灰是氧化钙,化学式CaO;熟石灰是氢氧化钙,化学式Ca(OH)2 。

图示:石灰

石灰怎么来的呢?它是用石灰石、白云石、白垩等碳酸钙含量比较高的岩石经过900到1100℃的高温煅烧而成的。因此问题中提到的石头被烧成石灰指的就是这些岩石。

石头变成石灰后重量变轻了,那么这些石头以前的重量去哪里呢?这里面有一个化学反应,我们在初中的时候就已经学习过了。就拿石灰石来说吧,这是我们最常见的一种岩石。我们这里山上基本上全是这种石头,也叫青石。因为它的颜色是青灰色的。石灰石的主要成分是碳酸钙,化学式是CaCO3。

图示:石灰石

碳酸钙在遇到高温的时候就会产生化学反应生成氧化钙和二氧化碳。具体化学反应方程式如下。

从化学反应方程式中我们就可以看出,碳酸钙在高温的条件下分解会氧化钙CaO和二氧化碳CO2,其中氧化钙就是段稍后剩下的石灰。二氧化碳是气体,它被分解出来跑到空气中去了。所以原来的石头重量就减少了。石头减少的重量就是二氧化碳的重量。

那么石灰石经过煅烧后会减少多少重量呢?咱们可以利用这个化学反应方程式来计算一下。碳酸钙的分子量正好是100,氧化钙的分子量是56,二氧化碳是44。我们可以得出,每100克的碳酸钙经过段稍后只剩下了56克氧化钙(石灰),有44克的质量变成了二氧化碳气体跑到空气中了。

图示:烧石灰的土窑

所以,石灰石经过段稍后它的重量会减少44%。当然咱们这里的条件是石灰石是100%的碳酸钙。而实际情况中石灰石也是有大量其他杂质的。但不管怎么说,问题中提到的石头的重量减少是因为变成了气体的二氧化碳引起的。

发布于 2022-09-02 15:09:42
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