27,8 g amestec aluminiu şi magneziu reacţionează cu 255,5 g soluție acid clorhidric 20%. Care este compoziția amestecului de metale?
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Explicație:
Pentru a determina compoziția amestecului de metale, trebuie să determinăm mai întâi care dintre cele două metale reacționează cu acidul clorhidric și în ce raport stoichiometric.
Ei bine, amestecul de aluminiu și magneziu va reacționa cu acidul clorhidric astfel:
Al + HCl → AlCl3 + H2
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Observăm că aluminiul reacționează cu un moleculă de acid clorhidric pentru a forma o moleculă de clorură de aluminiu și hidrogen, în timp ce magneziul reacționează cu două molecule de acid clorhidric pentru a forma o moleculă de clorură de magneziu și hidrogen.
În această reacție, vom determina mai întâi câte grame de acid clorhidric se vor consuma pentru a reacționa cu întregul amestec de aluminiu și magneziu:
Masa HCl = 20% × 255,5 g = 51,1 g
Mai departe, vom calcula cât aluminiu va reacționa cu această cantitate de acid clorhidric. Pentru a face acest lucru, vom folosi masa moleculară a clorurii de aluminiu (AlCl3) și relația stoichiometrică între Al și HCl.
Masa molară a AlCl3 = 133,34 g/mol
1 mol Al reacționează cu 3 mol HCl pentru a forma 1 mol AlCl3
Mol HCl = masa HCl / masa molară HCl = 51,1 g / 36,46 g/mol = 1,4 mol HCl
Mol Al necesar = 1,4 mol HCl / 3 mol HCl/mol Al = 0,47 mol Al
Masa Al necesar = mol Al necesar x masa molară Al = 0,47 mol x 26,98 g/mol = 12,7 g Al
Acesta este numai Al necesar pentru a reacționa cu HCl. Cantitatea de Al în amestec este:
Masa Al în amestec = 27,8 g - 12,7 g = 15,1 g Al
În urma reacției, vom mai avea 51,1 g - 12,1 g = 39,4 g de acid clorhidric rămas.
Acum putem calcula cât magneziu va reacționa cu acidul clorhidric rămas:
Masa Mg necesar = masa HCl rămas / (2 mol HCl/mol Mg) x masa molară Mg = 39,4 g / (2 mol HCl/mol Mg) x 24,31 g/mol = 405,8 g
Acesta este numai Mg necesar pentru a reacționa cu HCl rămas. Cantitatea de Mg în amestec este:
Masa Mg în amestec = 27,8 g - 405,8 g = -378 g Mg
Din aceasta reiese că amestecul nu conține suficient magneziu pentru a reacționa cu întregul acid cl