Question

17.6 grame aliaj cupru-fier, fara impuritati, se dizolva integral, la cald, in prezenta de oxigen, in 196 grame solutie de acid sulfuric de concentratie procentuala masica 30%. Se obtin 216.4 grame solutie in care concentratia procentuala masica a sulfatilor este 25.87%.
a) Scrie ecuatiile reactiilor chimice.
b) Calculeaza raportul molar al celor doua metale prezente in aliaj.
La a) stiu ca sunt 3 ecuatii
La b) raspunsul este 2:1 raport molar Fe:Cu

Problema este de la etapa nationala a olimpiadei de chimie din anul 2018. Vreau sa.mi explicati cum se ajung la aceste rezultate, cu tot cu calcule si rationament. Voi atasa o poza cu baremul
Ecuatiile pe care le.am scris eu sunt :
Cu + H2SO4 + (1/2)O2 = CuSO4 + H2O
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
2FeSO4 + H2SO4 + (1/2)O2 = Fe2(SO4)3 + H2O

Ar mai putea fi si :
Fe + H2SO4 + (1/2)O2 = FeSO4 + H2O
Sau Fe cu valenta III.
P.S. M.am asigurat ca cerinta este transcrisa corect.
Ofer 100 puncte!!!
Multumesc anticipat...​

Answer 1

reactiile nu sunt corecte.....

Cu NU reactioneaza cu H2SO4(dil.)

notam cu x = nr. moli Cu si y = nr moli Fe

=> 64x + 56y = 17,6

md.H2SO4 = 196x30/100 = 58,8 g / 98 = 0,6 moli

md.sulfati = 216,4x25,87/100 ≅ 56 g

scriem reactiile:

x moli  z moli                            x moli      z moli

Cu  +  H2SO4(dil.) + 1/2O2 --> CuO   +   H2SO4(netransf.)

 1            1                                    1                  1

x moli       x moli                          160x g

CuO    + H2SO4(dil.)  ------------> CuSO4  +  H2O

 1                 1                                  160  

y moli          1,5y moli                     200y g

2Fe    +  3H2SO4(dil.) + 3/2O2 --> Fe2(SO4)3  +  3H2O

2                    3                                   400

avem sistemul de ecuatii:

(1)     64x + 56y         = 17,6

(2)     x    +    y   +   z = 0,6

(3) 160x  + 200y       = 56

=> prin artificiu matematic avem ca x = 0,1 moli Cu si y = 0,2 moli Fe

=> Fe : Cu = 0,2 : 0,1 /x10 = 2 : 1