4. Într-o soluție de hidroxid de sodiu se barbotează 4,48 L de clor, măsurați în condiţii normale de temperatură şi
de presiune.
a. Scrieți ecuația reacţiei chimice care are loc.
b. Calculaţi cantitatea totală de săruri formate, exprimată în moli, la un randament al reacției de 80%.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Explicație:
-se afla nr. de moli de clor
n= 4,48 L : 22,4 L/moli= 0,2 moli Cl2
0,2moli xmoli ymoli
2 NaOH + Cl2 = NaClO +NaCl + H2O
1mol 1mol 1mol
x= 0,2moli NaClO m= 0,2moli . 74,5 g/moli=14,9 g NaClO
Y= 0,2 moli NaCl M= 0,2moli . 58,5g/moli=11,7 g NaCl
masa totala de saruri=mt
mt= 14,9 + 11.7=26,6 g saruri
-se afla 80% din amestec
26,6 . 80 : 100 =21,28 g saruri formate
SAU :
randament= mp.100 : mt
mp= randament . mt : 100
mp= 80 . 26,6 : 100= 21,28 g saruri
MNaClO= 23 + 35,5 + 16= 74,5------> 74,5g/moli
MNaCl = 23 +35,5=58,5------> 58,5g/moli
Răspuns:
a) Ecuația chimică a reacției chimice dintre Cl₂ și NaOH este :
Cl₂ + 2 NaOH = NaCl + NaOCl + H₂O
Se obțin sărurile: NaCl, clorura de natriu și NaClO, hipoclorit de sodiu, sare a acidului oxigenat al clorului, HCLO. NaOCl este un dezinfectant puternic.
b) Cantitatea totală de săruri obținute cu randament de 80%, exprimată prin suma dintre numărul de moli de NaCl și numărul de moli de NaClO, practic obținuți=?
b1) Noțiune de randament în produs de reacție
Randamentul în produs de reacție,η, se exprimă prin relația matematică:
η, %= Cp.100 %/Ct
unde:
Cp= cantitatea practic obținută de substanță, în realitate (Kg, moli)
Ct = cantitatea teoretică de substanță obținută, numai, prin calcul stoechiometric la ecuația chimică de obținere (kg, moli). Este o cantitate teoretică, ce corespunde unor randamente de 100%, unde pierderile sunt 0. În realitate nu este posibil, în condițiile industriale. Deci Cp este mai mic, față de Ct.
b2)⇒ Rezultă, că trebuie să calculăm în această problemă, prima dată numărul de moli de NaCl și NaClO obținuți teoretic (n moli t), prin calcul stoechiometric și apoi cu ajutorul randamentului să calculăm numărul de moli practic obținuți de NaCl, respectiv NaClO.
b3) Calcul (Ct) exprimată prin număr moli teoretic obținuți de NaCl, NaClO din 4,48 L Cl₂,c.n.
Date:
-volum Cl₂ reactant=V=4,48 L (condiții normale de temperatură și presiune)
-volum molar, Vm= 22,4 L / 1 mol gaz
-n moli Cl₂ (c.n.) = 4,48 L/ 22,4 L.mol⁻¹=0,2 moli (=VCl₂/Vm)
- X=n moli teoretic NaCl=n moli t, NaCl
-n moli NaClO teoretic= n moli t NaClO
Calcul de X și Y
n moli: 0,2 moli Cl₂.....................XmoliNaCl........YmoliNaClO
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O
Stoechiometric: 1mol Cl₂....2moli.....1mol..........1mol
X moli NaCl = 0,2 moli.1/1=0,2 moli
Y moli de NaClO = 0,2 moli.1/1= 0,2 moli
X=Y= 0,2 moli, teoretic s-ar obține
b4) Cp exprimată prin număr de moli practic obținuți, dacă Ct = 0,2 moli și η=80%
η în NaCl = Cp NaCl . 100%/ Ct NaCl = nmoli p /M NaCl .100/ nmoli t/M NaCl
η în NaCl = η NaClO = n moli p NaCl.100%/ n moli t NaCl
⇒n moli p NaCl = n moli p NaClO = 80%.0,2 moli/100%=0,16 moli
Total moli de săruri obținute practic este:
Total = n moli p NaCl + n moli p NaClO= 0,16+0,16 = 0,32 moli
Pierderea tehnologică este:
0,2-0,16=0,04 moli din NaCl, respectiv 0,04 moli de NaClO; în total 0,08 moli
R: 0,32 moli de NaCl și NaClO.
Explicație: