Răspuns :
Răspuns: Propunere!
Etapele de rezolvare sunt:
1) se scot datele cunoscute și necunoscute:
-masa de aliaj=500 g
-componenții din aliaj=Fe și Au
-procentul de Fe/ aliaj=80%
-aliajul este tratat cu soluție de HCl; reacționează numai Fe
-concentrația molară a soluției în HCl=2M (2 mol HCl/ 1 L soluție)
-masa dizolvată de HCl în soluției= md HCl= ? Este egală cu masa de HCl (X) consumată stoechiometric de masa de Fe din aliaj
-volumul de soluție de HCl 2 M = Vs (L) =?
-masa de gaz (H₂) formată stoechiometric de cantitatea de Fe din aliaj=Y (g)
-volum de gaz (este H₂) degajat în reacție, la t=27⁰C și p = 3 atm =?
-mase atomice, A la: H =1; Cl= 35,5; Fe=56 / g/mol atom
2. Calcule
2a) reacția chimică dintre Fe și HCl este o reacție de substituție (înlocuire simplă), prin care H este înlocuit de Fe:
Fe solid + 2HCl soluție = FeCl₂ în soluție + H₂ ↑ gaz
Aurul nu este atacat de HCl, numai de apa regală (3 HCl: 1 HNO₃).
2.b) masa de Fe și masa de Au din aliaj=? g Se află prin calcul cu regula de trei simplă, sau calcul de puritate (p %), astfel:
2.b1) m Fe , dacă procentul de Fe = 80%
dacă în 100 % aliaj.......avem....80 % Fe
atunci în 500 g aliaj....avem.........m Fe
mFe = 500g.80%/100%=400 g Fe
2.b2) m Au, se află prin două variante:
b2.1) % Au = 100% - 80% Fe= 20% Au
m Au =500g aliaj . 20% Au/ 100% aliaj= 100 g Au
b2.2) m Au = ma aliaj - m Fe = 500 g-400 g = 100 g
R: 400 g Fe; 100 g Au. Nu sunt alte componente
2.c) Volum de HCl soluție (Vs) de concentrație molară (C M ) de 2 M=?
Vs se calculează din expresia matematică, a concentrației molare:
C M = md HCl / M HCl. Vs = nd HCl / Vs;
Vs = md HCl / C M . M HCl
nd HCl = număr de moli de HCl dizolvați
M HCl = A H + A Cl = 1+35,5 = 36,5 g/mol
O necunoscută este md HCl (X) , sau nd HCl, dacă la calculul stoechiometric folosim numărul de moli.
2.c1) calculăm md HCl = X(g) consumate stoechiometric de 400 g e Fe:
mase (g) 400 g Fe......X(g) HCl
ecuația chimică: Fe + 2 HCl = FeCl₂ + H₂
M (g/mol) 56.............2.36,5
X = 400 g.2.36,5/ 56=521,428 g aprox 521 g HCl
2.c2) Vs = ?, dacă C M = 2M, md HCl = 521g, M HCl =36,5
Vs = 521 g/ 36,5 (g/mol) . 2 mol/L = 7,1369 L
R: aprox. 7 L
2d) V H₂ degajat la t=27 grade C și p=3 atm. Se aplica ecuația de stare a gazelor perfecte (ideale). Este o variantă.
p.V = m .R.T / M
unde:
p= 3 atm
V = ? (L)
m H₂= masa de H₂ degajat de 400 g de Fe = / = Y (g)
R=constanta universală a gazelor =0,082 L.atm/K.mol
T= temperatura în grade K; T = t (grade C) + 273= 27+273=300K
M= masa moleculară la H₂= 2.A H = 2 g/mol
2d1) masa de H₂, degajat de 400 g de Fe= ? = Y (g)
mase (g) 400 g Fe..........................................Y
ecuația chimică: Fe + 2 HCl = FeCl₂ + H₂
M (g/mol) 56.................................................2
Y (g) de H₂= 400 g .2/56 =14,285, aprox 14 g de H₂
2d2) V H₂ (L) =? Se introduc datele în ecuația de stare a gazelor ideale și se rezolvă V H₂:
3 atm . V = (14 g/ 2 g/mol) . 0, 082L. atm/ mol .K . (300 K)
3. V = 172,2 L
V H₂= 172,2 L /3=57,4 L
R: 57 L aprox
Nu am lucrat cu zecimale.
Verificați calculele, vă rog!
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!