Răspuns :
Răspuns:
Masa amestecului de Al și Si, precum compoziția procentuală %mAl și %m de Si, se află prin calcul stoechiometric, la reacția Al cu HCl, Al cu NaOH, Si cu NaOH, dacă se cunosc volumele de H₂ degajate. Si nu reacționează cu HCl; el reacționează numai cu HF și formează SiF₄ .
Date problemă:
-volum molar =Vm=22,4 L / 1mol gaz, fiindcă în problemă volumele de H₂ sunt măsurate în condiții normale de temperatură și presiune (c.n.)
-mase atomice, A: Al=27, Si=28 (rotunjite) g/mol atom
-volum H₂ din reacția amestecului Al și Si cu HCl=V1=3,36 L (c.n.)=volumul de H₂ produs, numai de Al în reacția cu HCl
-volum H₂ din reacția Al și Si = 7,84 L (c.n.)=V2
unde:
V2= Volum de H₂ din reacția Al/NaOH + Volum de H₂ din reacția Si/NaOH
-notăm cu:
X= masa de Al, g/amestec
Y= masa de Si, g/ amestec
a=volum H₂ din reacția Al/NaOH. L
b=volum H₂ din reacția Si/ NaOH, L
m= masa amestec= X+Y
V2=7,84 L = a+b
Calcule (lucrăm cu 2 zecimale, fiindcă datele au 2 zecimale)
1) calculăm X, g de Al, din reacția Al cu HCl, dacă se produc 3,36 L H₂ (c.n.)
mase/volum: X g AL..................................3,36 L, H₂
2Al + 6 HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
stoechiometria:
2 mol atomAl..................3 moli H₂,
2.27 g/mol....................3.22,4 L/mol
X, g, Al= 3,36L.2.27 g/mol/ 3.22,4 L/mol=2,70 g Al
2) Calculăm a, L de H₂ produs de 2,70 g de Al, cu NaOH:
mase/volum: 2,70 g Al...............................................................a, L H₂
Al + NaOH + 3H₂O = Na( Al(OH)₄) + 3/2H₂
stoechiometria:
A, Vm: 27 g/molAl.................................................(3/2=1.5).22,4L.mol⁻¹
a, L, H₂= 2,70 g Al. 1,5.22,4 L/mol / 27 g/mol= 3,36 L, H₂
3) Calculăm b, L, H₂ din suma: V2=a+b
b= V2-a= 7,84 L - 3,36 L=4,48 L
⇒4,48 L este volumul de H₂ din reacția Si cu NaOH
4) calculăm , Y, g de Si, prin calcul stoechiometric la reacția chimică, de mai jos, dacă știm că se produc 4,48 L, H₂. Considerăm că Si și NaOH soluție la cald produce silicat de sodiu (sare a acidului ortosilicic, H₂SiO₄).
mase/Volum: Y, g, Si ................................................4,48 L H₂
Si + 2 NaOH + 2 H₂O = Na₂SiO₄ + 3H₂ gaz
Stoechiometria:
A/Vm: 28 g/mol Si..........................................3.22,4 L/mol
Y = 28g/mol. 4,48 L/ 3.22,4 L/mol=1,86(66) aprox. 1,87 g Si
5) masa amestec, m, de Al și Si
m = mAl + mSi = X+Y = 2,70 g Al+ 1,87 g Si= 4,57 g
6) compoziția procentuală de masă, % Al și % Si este:
% Al = 2,70 g Al.100%/ 4,57 g amestec=59,08%
%Si = 1,87 g Si.100%/ 4,57 g, amestec=40,92%
Suma procente Al și Si=100%
R: 4,57 g amestec; 59,08% Al; 40,92% Si
Diferențe pot fi, dacă se consideră că Si cu NaOH și H₂O formează Na₂SiO₃.
Explicație:
Vă mulțumim că ați ales să vizitați platforma noastră dedicată Chimie. Sperăm că ați găsit conținutul oferit util și inspirațional. Dacă aveți întrebări suplimentare sau doriți asistență, vă încurajăm să ne contactați. Ne-ar face plăcere să reveniți și nu uitați să ne adăugați în lista dumneavoastră de favorite!