Răspuns:
Problema1
Schema rezolvării este:
-în relația matematică pentru CM, introducem valoarea lui md HCl, calculată din C% (md=36,5%/100%.(ms); pe ms îl exprimăm din relația densității (ms=d.Vs) și ajungem la o expresie, în funcție de Vs:
CM HCl = C%.10⁻².d.Vs/ M HCl. Vs.10⁻³ (mol/L)
unde Vs =volum soluție, mL
ms= masa soluției, g
Calcule:
1) md HCl din concentrația procentuală (C%=36,5%) și masa soluției, ms=?
md=36,5.10⁻².ms=0,365 .ms
2) ms din densitatea, d și Vs (mL) este:
d=ms/Vs, ms=d.Vs; ms= 1,3 g/mL.Vs(mL)=1,3.Vs
3) Introducem valorile lui md și ms, exprimate în funcție de Vs în CM:
C M = 0,365.ms/36,5.Vs.10⁻³=0,365.1,3.Vs/ 36,5.Vs.10⁻³
CM =0,4745/36,5.10⁻³=0,013.10³=13 mol/L (M)
Problema 2:
Înțelegem din enunț, că are loc o reacție de neutralizare dintre HCl și NaOH, dar trebuie să verificăm dacă numărul de moli de HCl și NaOH aduși de fiecare soluție respectă raportul de combinare, dat de ecuația chimică:
1mol NaOH la 1 mol de HCl.
După verificarea cantităților de reactanți, deducem care este în plus (exces) și apoi componenții soluției finale. Soluția finală, adică după terminarea reacției chimice conține: apa adusă de soluții, apa din reacție, NaCl și reactantul în exces. Mai departe, calculăm concentrația molară pentru NaCl și excesul de reactant, din soluția finală.
Calcule:
Reacția de neutralizare este:
NaOH + HCl = NaCl + H₂O pH=7
1mol........1mol........1mol......1mol
1) Calculăm n moli de NaOH și n moli de HCl aduși de fiecare soluție de concentrație molară:
C M = n moli dizolvat/ Vs (mol/L), n moli dizolvat= CM (mol/L).Vs(L)
n moli NaOH dizolvat= CM NaOH (2). Vs(200mL/1000L)=2 mol/L.0,2 L=
=0,4 moli NaOH
n moli HCl dizolvat=CM HCl(1M).Vs(300mL/1000L)=1mol/L.0,3 L=
0,3 mol HCl
2) Exces⇒ Că NaOH este în exces. De ce? Nu se respectă raportul de combinare HCl cu NaOH:
1mol NaOH : 1 mol HCl, deci 0,3 moli HCl vor consuma numai 0,3 moli NaOH
⇒n moli NaOH nereacționat =0,4-0,3=0,1 moli NaOH în plus (exces)
3) Calculăm numărul de moli de NaCl, format de 0,3 moli de HCl ( nu lucrăm cu 0,4 moli NaOH, fiindcă nu se consumă total-vezi explicațiile):
n moli NaCl= 0,3 moli,
fiindcă avem raportul stoechiometric, de pe ecuația chimică:
1mol HCl consumă 1 mol NaOH și formează 1 mol NaCl
Deci: 0,3 moli HCl formează 0,3 moli NaCl
4) Calculăm CM ale soluției în NaCl și NaOH exces, din soluția finală:
C M = n moli dizolvat/Vs final (mol/L sau M)
Vs=volum final de soluție=Vs HCl + Vs NaOH+ Vapă reacție (0,2 moli-o neglijăm)= 300mL+200 mL=500 mL=0,5L
Rezultă că:
CM NaCl= 0,3mol/0,5L=0,6 M
CM NaOH exces=0,1 mol/0,5L=0,2 M
Problema 3
Rezolvarea urmează schema:
→mdH2SO4 = C%.ms.10⁻²⇒introducem md (g sau moli) în ecuația chimică și calculăm n moli NaOH consumat și n moli sare,(sulfat de sodiu)→calculăm volumul soluției de NaOH →calculăm volumul final al soluției, care este suma Vsacid+Vs NaOH+ Vapă din reacție (o neglijăm).
Calcule
Ecuația reacției de neutralizare totale:
H₂SO₄ + 2 NaOH = Na₂SO₄ + 2 H₂O
legea conservării masei este:
1mol acid...consumă 2 moli NaOH....formează 1 mol sare.....și 2 moli apă
1) Calculăm md H₂SO₄,(g și moli) din C%=9,8% și ms=200g
md=9,8%.200g/100%=19,6 g H₂SO₄
n moli H₂SO₄= m/M=19,6 g / 98 g/mol=0,2 moli
2) Calculăm masa (moli ) de NaOH consumat de 0,2 moli H₂SO₄, cu ajutorul calcului stoechiometric, pe baza raportului de combinare:
1 mol H₂SO₄....consumă 2 moli NaOH
0,2 moli H₂SO₄...vor consuma X, X= 0,2.2 =0,4 (moli NaOH (de 2 ori mai mult)
3) Calculăm n moli de Na₂SO₄ formați de 0,2 moli de H₂SO₄, la fel:
1 mol H₂SO₄...formează 1 mol de Na₂SO₄
atunci 0,2 moli H₂SO₄....formează Y= 0,2.1=0,2 moli de sare
4) Calculăm Vs de NaOH, care are datele: CM=1M și n moli NaOH dizolvat=0,4 moli:
1M = 0,4 moli/Vs(L); Vs=0,4 L;
Vs de NaOH =0,4 L.1000mL=400 mL soluție NaOH
5) Calculăm CM de sare în soluție finală:
CM Na₂SO₄= n moli dizolvat/Vs final
Vs final= Vs H₂SO₄ + Vs NaOH
Dar, Vs H₂SO₄=ms/d= 200 g/1 g/mL=200 mL; Vs H₂SO₄=0,2L
Rezultă:
Vs f= 0,2L +0,4 L=0,6L
CM sare = 0,2 moli sare/0,6 L=0,33(3) M
Explicație:
Am descris și modul de rezolvare, fiindcă vreau să înțelegeți, de unde vin calculele!
