Данные первичной обработки дериватограммы

№	Температура, оС	Время,	Масса, мг	Потери	В расчете на 1 моль вещества
п\п		мин		массы, мг	масса, г	Потери массы, г
1	85	11	300	0	109,265	0
2	200	30	297,6	2,4	108,500	0,875
3	248	38	297,6	0	108,39	0
4	433	76	218,4	79,2	79,545	28,852

Масса образца после прокаливания составляет 218,4 мг, а по химическому составу соответствует 100% CuO. Определим число молей оксида меди (N_CuO), образующегося в результате разложения гидроксокарбоната меди:

N_CuO = W_K2/M_CuO=218,4^.10^-3/79,545= 2,745^.10^-3 моль.

Определим массу газового компонента, выделяющегося в результате образования 1 моля оксида меди:

M_газ = W₂/N_CuO = 79,2^.10^-3/2,745^.10^-3 =28,852 г.

Запишем стехиометрическое уравнение и уравнение материального баланса:

x^.Сu(OH)₂+^.y^.CuCO₃ = 1 CuO + x^.H₂O + y^.CO₂

x^.97,561 + у^.123,555 = ^.79,545 + х^.18,015 + у^.44,01

Для расчета х и у решим систему 2 балансовых уравнений, которая составлена для газообразных и твердых продуктов реакции.

х + ^.у = 1,

18,015^.х + 44,010^.у = 28,852,

х=(44,010-28,852)/(44,010-18,015) = 0,5831.

Решая систему уравнений, находим х = 0,5831 у = 0,4169. Приняв за единицу коэффициент х при Сu(OH)₂ , найдем у

х = 0,5831/0,5831 = 1; у = 0,4169/0,5831 = 0,715.

Следовательно, стехиометрическое соотношение для основного карбоната меди отлично от единицы и может быть представлено формулой: Сu(OH)₂^.0,71^.CuCO₃.

C учетом полученных коэффициентов запишем химическое уравнение

0,58 Сu(OH)₂^.0,42^.CuCO₃ = 1^.CuO + 0,58 H₂O + 0,42^.CO₂

и уравнение материального баланса

0,58^.97,561 + 0,42^.123,555 = 1^.79,545 + 0,58^.18,015 + 0,42^.44,01.

Левая и правая части уравнения равны между собой. Таким образом, корни системы определены верно. Для более правильного установления формулы гидроксокарбоната меди необходимо раздельное количественное определение выделившихся Н₂О и СО₂, а не их суммы.

На основании выполненных стехиометрических расчетов составляем материальный баланс процессов сушки и разложения малахита. (табл. 9.2, 9.3).

Таблица 9.2

Материальный баланс стадии сушки

Приход			Расход
Статьи прихода	Масса, мг	масс. %	Статьи расхода	Масса, мг	масс. %
1. Малахит влажный	300	100	1. Малахит	297,6	99,2
			2. Водяной пар	2,4	0,8
Итого:	300	100	Итого:	300	100

Таблица 9.3

Материальный баланс стадии разложения

Приход			Расход
Статьи прихода	Масса, мг	масс. %	Статьи расхода	Масса, мг	масс. %
1. Малахит	297,6	100	1. Оксид меди	218,4	73,4
			2. Водяной пар	28,6	9,6
			3. Углекислый газ	50,6	17,0
Итого:	297,6	100	Итого:	297,6	100