Răspuns: Volumul de soluție de HCl de concentrație molară, 1M se află prin parcurgerea calculelor: determinăm, care dintre cantitățile de apă și Na sunt în exces prin calcul stoechiometric la reacția chimică dintre Na și H₂O; calculăm masa (sau număr moli ) de NaOH rezultat din reactantul Na sau H₂O, care nu este în exces și care se va consuma total; calculăm masa de HCl, care neutralizează masa de NaOH; masa de HCl este masa dizolvată în soluția de HCl, CM=1 M și acum calculăm volumul de soluție.
Date
Știm:
-masa de H₂O = 78 g
-masa de Na=23 g
-reacția chimică dintre Na și H₂O, din care rezultă NaOH și H₂
-reacția chimică dintre NaOH și HCl pur, care este masa dizolvată în soluție
-concentrația molară a soluției de HCl, care aduce HCl=C M = 1M
-mase atomice, A: Na=23, H=1; Cl=35,5 /g/mol atom
Nu știm și vom calcula:
-dacă Na sau H₂O sunt în exces, fiindcă cantitatea de Na sau H₂O, care se conumă total, va sta la baza calculelor de Volum de HCl, CM=1M
-masa de NaOH format=X g sau X moli
-masa de HCl consumat de NaOH (X) = Y g, sau Y moli
-masa dizolvată de HCl=md=Y g, sau Y moli
-volum soluție de HCl, CM=1M și md=y este Vs=? L
-mase moleculare, M la H₂O, NaOH, Na, HCl
Etape de calcul.
1) M = ? la:
NaOH = A Na+ A H + A O = 23+1+16=40 g/ mol
M H₂O = 2.A H + A O = 2.1+16=18 g/mol
M HCl = A H + A Cl= 1+35,5=36,5 g /mol
M Na= A Na= 23 g/mol
2) Verificăm, dacă masa de Na sau de H₂O (sau numărul de moli ) se consumă total, cu ajutorul calcului stoechiometric, la reacția chimică dintre ele, astfel.
Propun calcul cu număr de moli:
2.a) n moli Na = m Na / A Na= 23 g/23 g/mol atom = 1mol de atomi Na
n moliH₂O = m H₂O / M H₂O = 78 g/18 g/mol=4,33 moli H₂O
⇒n moli Na este mai mare față de n moli H₂O; deci Na ar trebui să se consume total!
2.b) Verificăm prin calcul, ipoteza că Na se consumă total:
stoechiometria, raport stoechiometric
2moliNa........2moli H₂O..............2moli NaOH.....1mol H₂
2 Na + 2H₂O = 2 NaOH + 1H₂ gaz
intrat : 1mol Na......4,33 moli H₂O
consumat: 1mol Na cu 1mol H₂O
rămas, exces: 0 moli Na....4,33-1=3,33 moli H₂O
⇒ Calculele de număr de moli de NaOH și HCl le facem cu 1 mol de Na, fiindcă se consumă total.
3) n moli NaOH=X, format de 1 mol de NaOH
Din raportul de combinare stoechiometric de la punctul 2 avem:
2mol de Na formează 2 moli de NaOH, adică n moli Na= n moli NaOH
⇒ 1mol de Na reactant = 1mol de NaOH format
4) n moli de HCl =Y =?
Avem reacția de mai jos, în care stoechiometric cei 2 moli de NaOH (pct 2) reacționează cu 2 moli de HCl
2HCl + 2NaOH = 2NaCl + 2H₂O
⇒ n moli NaOH = n moli de HCl= n moli Na
⇒1mol de Na reactant = 1mol de HCl consumat
5) Vs de HCl=?, CM=1 M, n moli dizolvați=1
CM = n moli dizolvați de HCl/ Vs
1 M (mol/L) = 1mol/Vs
Vs=1L
Concluzie:
23 g Na( 1 mol de atomi Na)...formează 40 g NaOH(1mol NaOH)...care este neutralizat de 36,5 g HCl (1 mol HCL)
R: 1L de soluție HCl, 1M
Explicație:
