Question

2,3 g Na se introduc in 200g solutie NaOH 4,6%. Se cere:a)compozitia % a solutiei rezultate, b)volumul solutiei de H2SO4 49%(densitatea=1,4g/cm3) necesar neutralizarii bazei

Answer 1

Cred ca s-ar rezolva asa.
Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

a)
Banuiesc ca te intereseaza compozitia in procente masice. Eu aceea o voi calcula.

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

Dupa parerea mea, in cazul in care sodiul introdus nu este in exces, cele 2,3 g de sodiu introduse ar reactiona cu o masa de apa din solutia existenta initial de NaOH 4,6% si ar forma o cantitate suplimentara de NaOH, alaturi de H2 care s-ar degaja si ar parasi sistemul. Deci solutia rezultata ar contine NaOH(cat era initial plus cat s-ar forma in reactie) si H2O(si anume diferenta dintre masa de apa din solutia initiala de NaOH 4,6% si masa de apa ce a reactionat cu cele 2,3 g Na). Repet, asta daca sodiul nu este reactantul in exces.

Sa stabilim care reactant este in exces.

Determinam masa de NaOH md1 dizolvata in cele 200 g solutie NaOH 4,6%.

c1 = 100*md1/ms1, de unde md1 = c1*ms1/100 = 4,6*200/100 = 9,2(g NaOH).

Masa de apa existenta in aceasta solutie este m1 H2O = ms1 - md1 = 200 - 9,2 = 190,8(g H2O).

Determinam masa de apa ce reactioneaza cu cele 2,3 g Na, pentru a determina reactantul in exces.

2Na  +  2H2O =  2NaOH  +  H2

Daca 2*23 g Na reactioneaza cu 2*18 g H2O
Atunci 2,3 g Na vor reactiona cu x g H2O

x = 2,3*2*18/(2*23) = 1,8(g H2O).

Deci in solutia obtinuta se vor gasi 190,8 - 1,8 = 189(g H2O).

Asadar se observa clar ca H2O este reactantul in exces, iar Na se consuma in totalitate.

Daca din 2*23 g Na rezulta 2*40 g NaOH
Atunci din 2,3 g Na vor rezulta y g NaOH

y = 2,3*2*40/(2*23) = 4(g NaOH).

Deci in solutia obtinuta se vor gasi 9,2 + 4 = 13,2(g NaOH).

Asadar pentru solutia obtinuta de NaOH se cunosc md2 = 13,2 g NaOH si m2 H2O= 189 g H2O.
Masa acestei solutii este ms2 = md2 + m2 H2O = 13,2 + 189 = 202,2(g solutie NaOH).

Daca in 202,2 g solutie NaOH se gasesc 13,2 g NaOH si 189 g H2O
Atunci in 100 g solutie NaOH se vor gasi p1 g NaOH si p2 g H2O

p1 = 100*13,2/202,2 = aprox. 6,528 = aprox. 6,53(g NaOH). Evident, concentratia procentuala a acestei solutii obtinute este 6,53%(desi inteleg ca nu se cere in enunt).

p2 = 100*189/201,2 = aprox. 93,471 = aprox. 93,47(g H2O).

Asadar solutia obtinuta de NaOH va contine in procente de masa aprox. 6,53% NaOH si aprox. 93,47% H2O.


b)

Inteleg ca este vorba despre neutralizarea solutiei obtinute de NaOH. In aceasta ipoteza voi rezolva.

Masa molara a H2SO4 este 2*1 + 1*32 + 4*16 = 98(g/mol).

Determinam masa de H2SO4 ce reactioneaza cu cele 13,2 g NaOH.

2NaOH  +  H2SO4  =  Na2SO4  +  2H2O

Daca 2*40 g NaOH reactioneaza cu 1*98 g H2SO4
Atunci 13,2 g NaOH vor reactiona cu z g H2SO4

z = 13,2*98/(2*40) = 16,17(g H2SO4).
Aceasta este masa dizolvata de H2SO4(pe care o vom nota md3).

Determinam masa solutiei de H2SO4 49% ms3.

c3 = 100*md3/ms3, de unde ms3 = 100*md3/c3 = 100*16,17/49 = 33(g solutie H2SO4 49%).

Volumul de solutie de H2SO4 se calculeaza in formula densitatii.

ro = ms3/V, de unde V = ms3/ro = 33/1,4 = aprox. 23,571 = aprox. 23,57(cm cubi solutie H2SO4 49%).

Asta este parerea mea.