Question

calculeaza cantitatea de substanta si masa apei care se formeaza la neutralizarea NaOH cu masa de 4 g cu: a) acid clorhidric b) acid sulfuric c)acid fosforic. indica tipul reactiei

Answer 1

Reacția de neutralizare este o reacție dintre un acid și o bază, cu formare de sare și apă.

a. Neutralizarea NaOH cu acid clorhidric (HCl):

  NaOH   +   HCl   ⇒   NaCl   +   H₂O

b. Neutralizarea NaOH cu acid sulfuric (H₂SO₄):

  2NaOH   +   H₂SO₄    ⇒   Na₂SO₄   +   2H₂O

c. Neutralizarea NaOH cu acid fosforic (H₃PO₄):

  3NaOH   +   H₃PO₄    ⇒   Na₃PO₄   +   3H₂O

Se cunoaște cantitatea de NaOH care reacționează în reacțiile de neutralizare (m = 4g) și se cere cantitatea de substanță (nr. de moli) formată, precum și masa de apă care rezultă.

Rezolvare:

a.

- știind masa de NaOH, se poate determina nr. de moli reacționați cu acidul:

$n=\frac{m}{\mu}=\frac{4\ {\not}g}{40\ {\not}g/mol}=0.1\ mol$     (masa molară μ a NaOH este 40g/mol)

- de pe ecuația reacției chimice se determina nr. de moli de sare (x₁) și de apă (y₁) rezultate:

    0.1 mol                          x₁             y₁

     NaOH   +   HCl   ⇒   NaCl   +   H₂O

      1 mol                         1 mol       1 mol

⇒ x₁ = (0.1×1)/1 = 0.1 mol NaCl

    y₁ = (0.1×1)/1 = 0.1 mol H₂O

- cantitatea de sare rezultată se va determina din relația nr. de moli [cunoscând masa molară a sării μ (NaCl)= 58.5 g/mol]:

$n=\frac{m}{\mu}\implies m=n\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 58.5\ g/{\not}mol=5.85\ g$

- masa de apă va fi:

$(n=y_1)=\frac{m}{\mu}\implies m=y_1\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 18\ g/{\not}mol=1.8\ g$

(masa molară μ a H₂O este 18 g/mol)

b.

- nr. de moli de NaOH este același (n = 0.1 mol)

- se determină, de pe ecuația reacției, celelalte necunoscute (x₂ - nr. de moli de sare, respectiv y₂ - nr. de moli de apă)

   0.1 mol                                  x₂                 y₂

  2NaOH   +   H₂SO₄    ⇒   Na₂SO₄   +   2H₂O

    2 mol                                 1 mol          2 mol

⇒ x₂ = (0.1×1)/2 = 0.05 mol Na₂SO₄

    y₂ = (0.1×2)/2 = 0.1 mol H₂O

- cantitatea de sare rezultată se va determina din relația nr. de moli [cunoscând masa molară a sării μ(Na₂SO₄) = 142 g/mol]:

$n=\frac{m}{\mu}\implies m=n\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 142\ g/{\not}mol=14.2\ g$

- masa de apă va fi:

$(n=y_2)=\frac{m}{\mu}\implies m=y_2\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 18\ g/{\not}mol=1.8\ g$

c.

- nr. de moli de NaOH este același

- de pe ecuația reacției, se determină celelalte necunoscute (x₃ - nr. de moli de sare, respectiv y₃ - nr. de moli de apă)

   0.1 mol                                  x₃                 y₃

  3NaOH   +   H₃PO₄    ⇒   Na₃PO₄   +   3H₂O

   3 mol                                  1 mol          3 mol

⇒ x₃ = (0.1×1)/3 = 0.033 mol Na₂SO₄

    y₃ = (0.1×3)/3 = 0.1 mol H₂O

- cantitatea de sare rezultată se va determina din relația nr. de moli [cunoscând masa molară a sării μ(Na₃PO₄) = 164 g/mol]:

$n=\frac{m}{\mu}\implies m=n\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 164\ g/{\not}mol=16.4\ g$

- masa de apă va fi:

$(n=y_3)=\frac{m}{\mu}\implies m=y_3\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 18\ g/{\not}mol=1.8\ g$

Obs.: toate cele trei reacții de neutralizare sunt reacții de schimb (dublă înlocuire).

Succes!