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: