Question

1)calculati pH unei sol obtinute prin neutralizarea a 5mL solutie de acid sulfuric de concentratia 4M cu 20mL solutie de hidroxid de potasiu de concentratie 2M

2)o soloutie hidroxid de sodiu contine 288 g apa. stiind ca raportul molar al componentelor solutiei este NaOH:H2O=3:10 , calculati masa exprimata in grame a hidroxidului de sodiu din solutie. 

3)Calculati variatia de entalpie a reactiei 2Al(s)+Fe2O3(s)=> Al2O3(s) + 2Fe(s) pe baza urmatoarelor  ecuatii termochimice
2Al(s)+ 3/2 O2(g) => Al2O3(s)    ΔH1=-1672kJ/mol
2Fe(s)+ 3/2 O2(g) => Fe2O3(s)    ΔH2=-836kJ/mol

Answer 1

Cred ca s-ar rezolva asa.

Problema 1.

Sa gasim mai intai care dintre cei doi reactanti este in exces.
Volumul solutiei de H2SO4 = 5 ml = 0,005 l;
Volumul solutiei de KOH = 20 ml = 0,02 l.

Stim relatia:
molaritatea = numar moli/volumul solutiei, de unde numar moli = molaritatea*volumul solutiei.

Sa vedem cati moli de H2SO4 s-au introdus in reactie.
numar moli H2SO4 = 4*0,005 = 0,02(moli H2SO4).

Sa vedem cati moli KOH s-au introdus in reactie.
numar moli KOH = 2*0,02 = 0,04(moli KOH).

Ecuatia reactiei chimice este:

H2SO4  +  2KOH  =>  K2SO4  +  2H2O

Conform stoechiometriei ecuatiei reactiei chimice, observam ca 1 mol de H2SO4 consuma 2 moli KOH. Deci pentru 0,02 moli H2SO4 se vor consuma 0,04 moli KOH.

Deoarece in reactie cei doi reactanti(H2SO4 si KOH) se introduc exact in cantitati stoechiometrice, rezulta ca nu avem nici un reactant in exces, deci reactia este totala.
Rezulta ca la sfarsitul reactiei in solutie se vor gasi doar o sare neutra provenita de la un acid tare si de la o baza tare(K2SO4) sub forma ionizata(ca ioni K+ si SO4 2-) si apa H2O.

Deci, solutia rezultata va avea caracter neutru, iar pH - ul ei va avea valoarea pH = 7.



Problema 2.

Masa molara a NaOH este 1*23 + 1*16 + 1*1 = 40(g/mol).
Masa molara a H2O este 2*1 + 1*16 = 18(g/mol).

Sa notam cu x - masa(g) de NaOH din solutie si cu a - numar moli NaOH din solutie.

Sa vedem cati moli de apa se gasesc in cele 288 g apa.

Daca in 1 mol H2O se gasesc 18 g H2O
Atunci in b moli H2O se vor gasi 288 g H2O

b = 1*288/18 = 16(moli H2O).

Stiind raportul molar NaOH : H2O = 3 : 10, gasim numarul de moli de NaOH din solutie.

a/16 = 3/10, de unde a = 3*16/10 = 4,8(moli NaOH).

Si acum gasim masa de NaOH dizolvata in cele 288 g H2O.

Daca in 1 mol NaOH se gasesc 40 g NaOH
Atunci in 4,8 moli NaOH se vor gasi x g NaOH

x = 4,8*40/1 = 192(g NaOH).



Problema 3.

Se aplica legea lui Hess.

Notam ecuatiile reactiilor:

2Al(s)  +  3/2O2(g)  =>  Al2O3(s)                                     (1)
Delta H1 = -1672 kJ/mol

2Fe(s)  +  3/2O2(g)  =>  Fe2O3(s)                                   (2)
Delta H2 = -836 kJ/mol

Trebuie sa gasim variatia de entalpie pentru reactia:

2Al(s)  +  Fe2O3(s)  =>  Al2O3(s)  +  2Fe(s)                    (3)
Delta H3 = ?

Se observa ca in ecuatia reactiei (2) avem Fe2O3(s) ca si produs de reactie, iar noi trebuie sa-l avem ca reactant in ecuatia reactiei (3). Deci vom scrie ecuatia reactiei (2)  desfasurata in sens contrar:

Fe2O3(s)  =>  2Fe(s)  +  3/2O2(g)                                     (2')
Delta H2' = -Delta H2 = 836 kJ/mol

Si acum se observa ca daca adunam membru cu membru ecuatile reactiilor (1) si (2') obtinem ecuatia reactiei (3):

2Al(s)  +  3/2O2(g)  +  Fe2O3(s)  =>  Al2O3(s)  +  2Fe(s)  +  3/2O2(g)

Reducem termenii asemenea, adica 3/2O2(g), si rezulta:

2Al(s)  +  Fe2O3(s)  =>  Al2O3(s)  +  2Fe(s)                        (3)

Delta H3 = Delta H1 + Delta H2' = Delta H1 - Delta H2 = -1672 - (-836) = -1672 + 836 = -836(kJ/mol).

Deci variatia de entalpie ceruta este Delta H = -836 kJ/mol.

Verifica si tu.

.