Question

După calcinarea îndelungată a unei probe de cupru pur, masa finală a amestecului solid este mai mare cu o optime decât a probei inițiale. Să se calculeze:
a) Procentele masice de Cu ș i CuO din amestecul rezultat la calcinare;
b) Presupunând că masa probei inițiale a fost de 128 g, să se determine masa soluției de H₂SO₄ de c=70% introdusă pentru a dizolva complet amestecul solid final, știind că acidul sulfuric se introduce cu 25% mai mult decât cantitatea necesară.
c) Masa de oleum care conține 34,49% S şi masa de apă necesare obținerii soluției de H₂SO₄ de la punctul b).

Answer 1

2Cu+O2---->2CuO a)
m final=m Cu exces + m CuO  (1)

m fin = mCu + 1/8 mCu     (2)    se egaleaza (1) si (2)
unde mCu =mCu exces+ mCu cosumat  m Cu consumat se poate scoate din ec. reactiei in functie de CuO

Dupa rezolvarea ecuatiei  se ajunge la:    mCuO= 1,25 m Cu exces   care se introduce in (1)

deci m final = 2,25 x m Cu exces

% de Cu exces = 44,44%    si  % de CuO =55,56%

b)   Cu +  2H2SO4  = CuSO4   + SO2 + 2 H2O    (3)
       ----       ---

       CuO     + H2SO4  = CuSO4   + H2O            (4)
        ---            ---
Relatia (2)  m final =9/8 x mCu= 144g

Folosind ecuatiile  de sus  obtinem    mCu exces =64g   si m CuO=80g

Cu ajutorul acestor date si folosind ecuatiile (3) si (4) ajungem la
 md1 H2SO4 din (3) =196g

md2 H2SO4 din (4) =98g        md din (3) si (4)=.......
dar problema spune ca se lucreaza cu un exces de acid de 25% (73,5g) care se va adauga la suma celor doua  md-uri   
 md total va fi inlocuit in relatia concentratiei procentuale pentru aflarea lui m sol.   =525g

c)   SO3 + H2O   = H2SO4     (5)

     S din oleum provine din H2SO4 si din SO3
     se considera xg SO3 in 100 g oleum   (x% SO3)
     100 g oleum.......xg SO3........ (100-x)g H2SO4

      m total S =m S (din x g SO3) + m S din (100-x) g H2SO4 =%S din oleum adica 34,49

     Se rezolva ecuatia si x= 25% SO3
      In sol. de la punctual b) H2SO4  provine din oleum si din reactia (5)
     -se calculeaza m H2SO4 din  (5)


        A:                                                                                    B:
X g oleum cu 25% SO3
 si se adauga apa                                                        525 g sol H2SO4 cu C=70%
                                                                            unde md H2SO4=367,5
 

75x/100 este masa H2SO4
25x/100 este masa SO3 se inlocuieste in (5) si se afla m H2SO4 respectiv m H2O
mH2SO4 din A   =m H2SO4 din B
75x/100 +98x/320  =367,5      x=347,928 g oleum
m apa adaugata = m apa din solutia de acid 70% (din B)+ m apa consumata in reactia (5) si care se produce in A
 

67040245ee16a5719f8975de656a92b3.docx