calcolo percentuale massa/massa calcite

Buon pomeriggio a lei, 

le chiedo aiuto in un problema.

Testo del problema:

Il calcare è costituito principalmente dal minerale calcite, CaCO3. Il contenuto in carbonato di 0.5413 gr di polvere di calcare è stato misurato sospendendo la polvere in acqua, aggiungendo 10.00 ml di una soluzione di HCl 1.396 M e riscaldando per disciogliere il solido ed espellere CO2:

 CaCO3 + 2 H+ => Ca2+ + CO2 + H2O

La completa titolazione dell'eccesso di acido al punto finale, rivelato tramite fenolftaleina, ha richiesto 39.96 ml di soluzione NaOH 0.1004 M.

Trovare la percentuale m/m della calcite nella roccia calcarea.

Questo problema l'ho provato a svolgere in questo modo:

Formula % m/m = massa soluto (g) / massa soluzione (massa soluto + massa solvente) * 100

gr calcare = 0.5413 gr  è il soluto

Calcolo le moli HCl = 10 ml x 1.396 M = 0.01396 moli/litro

gr HCl = moli / peso atomico = 0.01396 / 36.45 = 3.83 x 10^-4 gr/litro

% m/m = 0.5413 / 3.83 x 10^-4 + 0.5413 = 0.99929 x 100 % = 99.93 % 

Secondo me come ho svolto il problema non sia corretto, forse l'unica cosa che vada bene è la formula della % m/m. 

Grazie mille.

La risoluzione è sbagliata e anche la formula della % m/m.

La formula che hai usato tu rappresenta la concentrazione espressa in % m/m di un soluto in una soluzione.

In questo esercizio la % m/m rappresenta la massa di CaCO3 in 100 g di roccia calcarea:

% m/m = massa CaCO3 (g) · 100 g roccia calcarea / massa roccia calcarea (g)

n HCl totali = 1,396 mol/L · 0,01000 L = 1,396·10^-2 mol

Una parte di questo HCl reagisce secondo la reazione che hai scritto, l'eccesso viene titolato con la soluzione di NaOH secondo la reazione:

H+ + OH- --> H2O

n NaOH = n HCl eccesso = 0,1004 mol/L · 0,03996 L = 4,012·10^-3 mol

n HCl reagite = 1,396·10^-2 - 4,012·10^-3 = 9,948·10^-3 mol

n CaCO3 = n HCl reagite/2 = 9,948·10^-3 mol/2 = 4,974·10^-3 mol

m CaCO3 = 4,974·10^-3 mol · 100,09 g/mol = 0,4978 g

% m/m CaCO3 = 0,4978 g CaCO3 · 100 g roccia calcarea / 0,5413 g roccia calcarea