Question

Carbonatul de sodiu(Na2CO3) de puritate 80%este tratat cu 500grame solutie de acid sulfuric(H2SO4) cu concentratia de 40%.Se cere:
a)masa Na2SO4 consumat
b)sa se determine volumul de gaz degajat masurat in conditii normale

Answer 1

Răspuns: Varianta propusă

Ordinea calculelor:

Pct.a

1) Calculăm prima dată masa dizolvată, md (g) de H₂SO₄ din 500 g soluție de concentrație procentuală 40%, cu relația matematică:

C = md.100/ms

unde:

C=concentrația procentuală=40%

md= masa dizolvată=?

ms= masa soluției=500 g

Înlocuim datele în relație și calculăm:

40%=md.100%/500g

md= 40.5=200g H₂SO₄

2) Calculăm masa de Na₂CO₃ pur, care reacționează cu 200 g H₂SO₄, adus de 500 g soluție cu 40% acid, cu ajutorul unui calcul stoechiometric, aplicat la ecuația reacției chimice. Am pus pe ecuația chimică și volumul necunoscut de CO₂, pe care-l calculăm, mai târziu (pct. b)

mase/volume: X g.........200g........................................V, L, CO₂

               Na₂CO₃  +  H₂SO₄  =  Na₂SO₄  + H₂O +  CO₂

Mg/mol:   106g/mol ......98 g/mol

Volum molar....................................................................22,4L CO₂

unde:

M Na₂CO₃=2.A Na+ A C+ 3. AO= 2.23+12.3.16=106 g/mol

M H₂SO₄= 98 g/mol

Calculăm X, g de Na₂CO₃ din proporția formată:

X =106 g/mol.200 g/98 g/mol=aprox.216,33 g Na₂CO₃ pur

3) Calculăm masa de carbonat impur, Y, g, cu puritatea de 80 % Na₂CO₃, aplicând o regulă de trei simplă, plecând de la definiția purității.

Notația puritate de 80% Na₂CO₃ ne spune, că în 100 % (părți) de substanță impură-carbonat de sodiu (soda calcinată) doar 80 % (părți de masă) sunt Na₂CO₃ pur, iar 20 % reprezintă impurități.

Rezultă:

dacă 100 % de carbonat de  natriu impur.....are 80 % Na₂CO₃ pur

atunci în Y g de carbonat de natriu impur.......are 216,33 g de Na₂CO₃ pur

Y= 100% .216,33 g/ 80%=270,41 g de carbonat de natriu impur.

Pct.b

Volumul de CO₂ degajat, L=? Se află din calcul stoechiometric, rezolvând proporția formată:

V CO₂= 200 g de H₂SO₄. 22,4 L/mol CO₂/98 g/mol de H₂SO₄

V CO₂=45,71 L

R: a)270,14 g de carbonat de natriu impur consumat; c) 45,71 L CO₂, condiții normale.

Verificați, vă rog calculele!

Explicație:

Datele problemei se pot prezenta prin această schemă:

o cantitate de Na₂CO₃ pur, X, g reacționează cu H₂SO₄ pur (care este md)

↓                                                                                     ↓                

este adus de Y, g de                                      este adus de

carbonat impur cu                                      500 g soluție de

80% Na₂CO₃ pur                           concentrație procentuală 40% cu md acid

.......................................................................................................................................

Din reacția lor se formează:

H₂O +   CO₂ gaz  + Na₂SO₄

                    ↓

            Volumul CO₂ gaz este măsurat în condiții normale de temperatură (0 grade C) și presiune(1 atm) și nu-l știm=?=V, L, =?

Necunoscutele X,Y, V CO₂ se află cu ajutorul:

-calcul stoechiometric pe baza ecuației chimice dintre Na₂CO₃ pur și H₂SO₄. masa dizolvată (md) în 500 g soluție de concentrație procentuală de 40% H₂SO₄;

-calcul procentual de puritate;

-calcul cu volumul molar, care este:

1 mol din orice gaz are în condiții normale de temperatură și presiune 22,4 L.

Ne folosim de volumul molar, fiindcă în enunț se precizează faptul că volumul de gaz s-a măsurat în condiții normale.

Reacția dintre carbonatul de natriu și acidul sulfuric este o reacție de efervescență.