Question

1. Concentrația molară a unei soluții de azotat de cobalt (II), obținut din 3,66 g sare și un volum de apa care completează un balon cotat de 100 ml, este:
A. 0,1M. B. 0,2M. C. 0,4M. D. 0,5M. E. 1M

2. Pentru sinteza amoniacului s-au folosit 1,12 dm^3 azot, măsurați la 0°C și 2 atm. Volumul de hidrogen necasar reacției, măsurat la 27°C și 1 atm este:
A. 6,11l. B. 8,135l. C. 9,128l. D. 22,4l. E. 100l​

Answer 1

Răspuns:

Problema 1 (Răspuns B)

Date cunoscute:

masa dizolvată de Co(NO₃)₂=md=3,66g

Volum soluție=Volum balon cotat=V=100 mL=0,1 L

Date necunoscute:

-masa moleculară la Co(NO₃)₂=M=? g/mol

A Co=58,9, A O=14, A N=14 (g/mol atomi)

-concentrația molară=CM =? moli/L

Calcule

1) M la Co(NO₃)₂=?

M Co(NO₃)₂=A Co+2AN+6.AO=58,9+2.14+6.16=182,9 g /mol

2) CM=?

CM=3,66 g/182,9 g/mol.0,1L=0,2M

R: 0,2M

Problema 2 Rezultatul este diferit de răspunsurile din enunț, dar aveți un model de calcul, cu ecuația de stare a gazelor ideale (perfecte).

Date cunoscute:

-reacția de sinteză a amoniacului (NH₃) din componenții săi în stare gazoasă:

N₂ + 3H₂ = 2NH₃, temperatură, presiune, catalizatori

-volum N₂ intrat în reacție=1,12 dm³(L), măsurat la: 0 ⁰C și p=2 atm

-ecuația de stare a gazelor ideale, când variază: p,T, V

p.V=n.R.T

n=n moli = masa/Masa moleculară

R=constanta universală a gazelor ideale=0,082 latm/mol.K

T=temperatura grade K= t grade C+273

-ce este un calcul stoechiometric, pe baza reacției chimice corecte

Necunoscuta

-n moli N₂=X=? (din ecuația de stare a gazelor ideale)

-n moli H₂=Y=?(de pe reacția cu X moli azot)

-Volum de H₂ măsurat la 27 ⁰C și 1 atm, care va aduce Y moli = ? (din ecuația de stare a gazelor ideale)

Calcule:

1) X moli de N₂=?

Introducem valorile: p=2 atm, V=1,12 L, t=0 ⁰C, T=273 K, în ecuația de stare a gazului ideal și calculăm X:

pV=n.R.T, n=p.V/R.T

2 atm.1,12 L=n.0,082 (L.atm/mol.K).273K

n=2,24/0,082.273=0,1 moli N₂

2) Calculăm Y moli de H₂, care reacționează cu X moli de N₂:

0,1mol........Y

N₂    +     3H₂ = 2NH₃

1mol N₂...  3moli H₂

Y=0,1mol.3 mol/1mol=0,3 moli H₂

3) Calculăm volumul de H₂, măsurat la 27 grade C(273+27=300K) și 1 atm și care are 3 moli.

La fel cu pct. 1:

1 atm.V H₂ = 0,3 moli.0,082 (L.atm/mol. K). 300K=73,8L

V= n.R.T/p

V H₂=7,38L

R.7,38L

Explicație:

Problema 1

Pentru a afla necunoscuta din problemă, care este concentrația molară (CM), ne folosim de relația matematică pentru calcularea ei:

C M= md/M.Vs (mol/L)

Introducem datele cunoscute( masa dizolvată md, masa moleuclară a dizolvatului M și volumul soluției V) în această relație și calculăm CM.

O întrebare la acest exercițiu este legată de volumul soluției (Vs). Dacă soluția se prepară din solid și apă distilată într-un balon cotat, atunci volumul soluției este egal cu volumul balonului cotat.

Problema 2

Varianta de rezolvare este:

calcul n moli N₂(X) din ecuația de stare a gazului ideal:

1atm.1,12 L =n moli.0,082L.atm/mol K.( 273K)

↓

calcul de n moli de H₂ (Y) consumat de n moli de N₂

avem stoechiometria:

1 mol N₂....consumă 3 moli de H₂

↓

calculăm V de H₂, măsurat la 27 grade C și 1 atm, pentru n moli H₂(Y)

1 atm.V H₂ = n moli (Y).0,082 L.atm/mol.K . (27+273 K)