Reakcje z nadmiarem jednego z substratów.pdf

(190 KB) Pobierz
ZADANIA Z CHEMII
ZADANIA Z CHEMII
Stechiometria – reakcje z nadmiarem jednego z substratów
Stechiometria – jest to metoda analizy, w której wykorzystuje się reakcje chemiczne,
a w obliczeniach analizy ilościowej – równanie reakcji chemicznej.
Z równania reakcji chemicznej odczytuje się informacje, w jakim stosunku molowym
reagują substancje.
Liczbę moli (n) substancji można obliczać i wyznaczać na cztery różne sposoby:
m
n = [1]
N
n = [2]
A
n ⋅= [3]
m
n = [4]
V
gdzie:
m – masa substancji
M – masa molowa substancji
N – liczba elementów substancji
N A – liczba Avogadro
V r – objętość roztworu
c m – stężenie molowe substancji
V s – objętość substancji
−
V
– objętość molowa substancji
Zadanie 1.
Obliczyć masę soli powstałej w wyniku dodania do 50 cm 3 roztworu kwasu fosforowego(V)
o stężeniu 0,3 mol/dm 3 1,11 g wodorotlenku wapnia.
Dane:
V r = 50 cm 3
c m = 0,3 mol/dm 3
M
N
r c
s
441462609.001.png
m
Ca
(
OH
)
=
1
11
g
2
M
Ca
(
OH
)
=
74
g
/
mol
2
Należy obliczyć:
m
Ca
3
(
PO
4
)
2
=
?
Rozwiązanie:
2 H 3 PO 4 + 3 Ca(OH) 2 = Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6 H 2 O
Z równania reakcji wynika, że substraty reagują w stosunku molowym:
n
r
2
H
PO
4
=
[5]
n
r
3
Ca
OH
)
2
Ponieważ w treści zadania podane są informacje ilościowe o obu substratach reakcji, to zachodzi
podejrzenie, że jeden z substratów jest w nadmiarze.
Zadanie, zatem należy rozwiązać w dwóch etapach:
I.
Sprawdzenie, czy substraty są w ilościach stechiometrycznych
Możliwe są 3 przypadki:
1.
n
H
3
PO
4
=
2
, co oznacza, że substraty są w ilościach stechiometrycznych i masę soli,
n
3
Ca
(
OH
)
2
jaka powstanie w tej reakcji można obliczać zarówno z liczby moli pierwszego, jak też z
drugiego substratu.
2.
n
H
3
PO
4
>
2
, co oznacza, że H 3 PO 4 jest w nadmiarze i masę soli, jaka powstanie w tej
n
3
Ca
(
OH
)
2
reakcji można obliczać jedynie z liczby moli Ca(OH) 2 .
3.
n
H
3
PO
4
<
2
, co oznacza, że Ca(OH) 2 jest w nadmiarze i masę soli, jaka powstanie w tej
n
3
Ca
(
OH
)
2
reakcji można obliczać jedynie z liczby moli H 3 PO 4 .
Wykorzystując dane zadania należy obliczyć:
n
H
3
PO
4
=
V
H
3
PO
4
⋅
c
H
3
PO
4
⋅
M
Ca
(
OH
)
2
n
m
Ca
(
OH
)
Ca
(
OH
)
2
3
(
2
441462609.002.png
Wstawiając dane otrzymuje się:
n
H
3
PO
4
=
V
H
3
PO
4
⋅
c
H
3
PO
4
⋅
M
Ca
(
OH
)
2
=
0
05
⋅
0
⋅
74
=
1
n
m
1
11
Ca
(
OH
)
Ca
(
OH
)
2
2
A zatem:
n
H
3
PO
4
>
2
, co oznacza, że H 3 PO 4 jest w nadmiarze i masę soli, jaka powstanie w
n
3
Ca
(
OH
)
2
tej reakcji można obliczać jedynie z liczby moli Ca(OH) 2 .
II.
Obliczenie masy produktu z ilości substratu, który nie jest w nadmiarze
2 H 3 PO 4 + 3 Ca(OH) 2 = Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6 H 2 O
Z równania reakcji wynika, że:
Ca
n
3
(
PO
4
)
2
=
1
[6]
3
Ca
(
OH
)
2
Wykorzystując wielkości podane w treści zadania, równanie [6] przekształca się:
m
Ca
3
(
PO
4
)
2
⋅
M
Ca
OH
)
2
=
1
[7]
M
⋅
m
3
Ca
3
(
PO
4
)
2
Ca
OH
)
2
Jedyną niewiadomą w równaniu [7] jest
m
Ca
( PO
)
.
3
4
2
A zatem:
m
=
1
⋅
M
Ca
3
PO
4
)
2
⋅
m
Ca
(
OH
)
2
=
310
⋅
1
11
=
1
55
g
Ca
3
(
PO
4
)
2
3
M
3
⋅
74
Ca
(
OH
)
2
Zadania do samodzielnego rozwiązania:
1. Oblicz stężenie soli w roztworze otrzymanym w wyniku dodania do 100 cm 3 roztworu NaOH
o stężeniu 0,01 mol/dm 3 100 cm 3 roztworu H 2 SO 4 o stężeniu 0,01 mol/ dm 3 .
Odp.: c soli = 0,025 mol/dm 3 .
2. Do 50 cm 3 roztworu kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 18,0 mol·dm -3 wrzucono 5 g miedzi. Jaki
gaz i w jakiej objętości wydzielił się w wyniku tej reakcji? Odp.: V(SO 2 ) = 1,76 dm 3 .
3. Zmieszano 50 cm 3 roztworu BaCl 2 o stężeniu 0,240 mol/dm 3 z 50 cm 3 roztworu kwasu
siarkowego o stężeniu 0,420 mol/dm 3 . Oblicz masę powstałego BaSO 4 . Odp.: m soli = 2,8 g.
4. Mieszanina wodoru i azotu zawiera po 20 moli gazów. Po pewnym czasie w mieszaninie
utworzyło się 6 moli NH 3 . Podaj skład końcowy mieszaniny.
Odp.: 11 moli H 2 , 17 moli N 2 , 6 moli NH 3 .
5. Zmieszano 100 cm 3 powietrza z 50cm 3 wodoru. Po spaleniu H 2 i skropleniu pary wodnej objętość
gazów wynosiła 87,2 cm 3 . Jaki procent objętościowy powietrza stanowi tlen? Odp.:%O 2 = 20,93.
6. Do syntezy amoniaku użyto mieszaniny składającej się z 70 cm 3 wodoru i 25 cm 3 azotu. W wyniku
reakcji otrzymano 24 cm 3 NH 3 . Oblicz po ile cm 3 azotu i wodoru znajduje się w mieszaninie
poreakcyjnej. Odp. 13 cm 3 N 2 , 34 cm 3 H 2 .
n
(
(
(
441462609.003.png 441462609.004.png
7. Do roztworu zawierającego 0,2 mola FeCl 3 dodano 200 cm 3 roztworu NaOH o stężeniu 1,50
mol/dm 3 . Oblicz masę wytrąconego osadu. Odp.: m = 10,7 g.
8. Do 50 cm 3 roztworu H 2 SO 4 o gęstości 1,14 g·cm -3 o stężeniu 20 % dodano 50 cm 3 roztworu NaOH
o stężeniu 8,0 mol/dm 3 . Oblicz masę powstałej soli. Odp.: m soli = 16,5 g.
9. Do 25 cm 3 20% roztworu HCl o gęstości 1,10g·cm -3 dodano 50 cm 3 roztworu NaOH o stężeniu
2,0 mol/dm 3 . Oblicz masę powstałej soli. Odp.: m soli = 5,85 g.
10. Przy prażeniu 10,0 ton pirytu (minerał zawierający FeS 2 ) otrzymano 3500 m 3 SO 2 (warunki
normalne). Jaki procent zanieczyszczeń zawierał piryt? Odp.: %zanieczyszczeń = 6,41.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin