Question

Acidul clorhidric se poate prepara prin încălzirea clorurii de sodiu cu acid sulfuric concentrat. Ce cantitate de acid sulfuric 90 % C este necesară pentru a obține 100 kg acid clorhidric de concentrație 36,5% ?

Answer 1

Vă propun varianta de rezolvare

Este o problemă, care implică calcul stoechiometric pe baza reacției dintre acidul sulfuric și clorura de sodiu(reacția de deplasare a unui acid tare, pe baza diferenței de volatilitate-ușurința de a trece în gaz) și calcul de concentrația procentuală.

O imagine cu datele problemei este:

Reactanți                                       Produși de reacție....sunt substanțe pure

H₂SO₄              +    2NaCl          →  2HCl ↑                +Na₂SO₄           (la cald)

↓                                                        ↓

este adus de soluție              masa gazului este absorbită în apă și rezultă                                        

de C2%=90%,                            soluție: ms1=100Kg, C1% HCl=36,5%

↓                                                      ↓

md2=?                                       md1 HCl=36,5%.100Kg/100%

se află de pe reacție                         se pune pe reacție

ms2=? (kg)

Ce trebuie să facem?

Vom calcula md1 de HCl cu datele avute; se pune pe reacție; pe reacție se pune md2 la H₂SO₄, necunoscuta; sub formulele chimice punem masele moleculare ale acizilor, rezultați din egalarea reacției (la kg folosim kmol). Calculăm md2, de pe reacție și apoi cu ajutorul relației matematice pentru C% aflăm asa soluției de acid sulfuric de concentrație procentuală 90%.

Calcule

1. md1 de HCl=? Ne folosim de C%:

C%=md.100/ms; 36,5 %=md1 HCl.100%/100 Kg

md1 HCl= 36,5.100/100=36,5 kg de HCl

2. md2 de H₂SO₄=? (  kg)= masa de acid sulfuric, care produce 36,5 Kg de HCl. Se calculează de pe reacție. Pe reacție nu punem masele de soluții, se pun masele, volumele (gaze) de substanțe pure.

md2                        36,5Kg.......1Kmol

H₂SO₄ +2 NaCl  =  2HCl  + Na₂SO₄

1kmol......2Kmol ......2kmol.....1kmol

98kg/mol...................2.36,5kg/mol..........Mase molare

Rezolvăm proporția cu md2:

md2=98 kg/kmol.36,5 kg/2.36,5 kg/mol=98 kg/2=49 Kg H₂SO₄

3) Calculăm masa soluției de acid sulfuric de concentrație 90% și care conține 49 kg de acid sulfuric dizolvat, cu ajutorul relației matematice pentru C%.

C%= md.100/ms; 90%=49kg.100% /ms

ms=49kg.100/90=54,4(4) kg soluție acid sulfuric de 90%

R: 54,4 kg soluție de H₂SO₄ de 90%.