Question

În laborator Cl se obține din cloratul de potasiu conform reacției:
KClO3+6HCl->KCl+3Cl2+3H2O
a) precizați numărul de oxidare a Cl in cloratul de potasiu
b) Calculați masa de sodiu de HCl 36,5% necesară obținerii a 24 l Cl2 măsurată la 8,2 atmosfere și 127 grade celsius ​

Answer 1

Răspuns: Varianta de rezolvare, propusă!

a) Rezolvare:

K⁺Cl ˣ O²⁻₃ + 6H⁺Clˣ¹ = KClˣ² + 3Cl₂⁰ +3 H⁺₂O²⁻

Calculăm: X, X1, X2, pe baza indicațiilor din regula de stabilire N.O.

X: Suma sarcinilor electrice pentru fiecare K,Cl, O=0

rezultă:( +1)+X+ 3(-2)=0,  +1-6 +X=0,  -5+X=0, X=+5

X1: la fel procedăm, pentru HCl:

(+1) + X1= 0, X1=-1

X2: la fel procedăm, pentru KCl:

(+1) +X2=0, X2=-1

X1=X2

b) Calcule

b1) n moli de Cl₂, din volum=24L, p=8,2 atm, t=127 grade C=? Ne folosim de ecuația de stare a gazelor ideale:

p.V = n .R.T

T grade K = 273 + t grade C

8,2 atm. 24 L =n. 0,082 L.atm/mol grade K. (400 g K)

n moli= 6 moli Cl₂

b2) Calculăm n moli de HCl, care produc 6 moli de Cl₂, de pe reacția HCl cu KClO₃:

           n moli HCl..............6 moli Cl₂

KClO₃ +   6HCl  = KCl + 3Cl₂ + 3 H₂O

                6 moli..............3mol             stoechiometria

n moli HCl= 6.6 moli/3=12 moli

b3) Calculăm masa soluției (ms) de HCl, de 36,5% HCl, care aduce 12 moli de HCl în reacție, cu ajutorul relației pentru C%:

C% = md.100/ms; ms= md.100/C%

masa = n moli. Masa moleculară; M HCl=36,5 g/mol

Rezultă:

ms= 12 moli.36,5 g/mol.100 %/36,5 %= 1200 g

R: 1200 g ( 1,2 Kg soluție).

Explicație:

a) Se calculează la fiecare atom K,O, H numerele de oxidare N.O.), cu regula de stabilre. Se calculează apoi N.O al Cl, fiindcă o moleculă are sarcina electrica 0.

Noțiuni

K: Z=19, adică atomul are 19 electroni=19 protoni, grup I A, metal, valența 1, 1 electron de valență, N.O.=+1 (cedează 1 electron), ionul K⁺ are 19 protoni (sarcina electrica+) și 18 electroni (sarcina electrica -)

O are N.O. = -2 ( -1 este în apa oxigenată)

Cl = dacă este moleculă, atom are N.O.=0;

H are N.O în compuși covalenți (HCl, H₂O, HNO₃) =+1

b) Avem următoarea schemă de calcule:

din 24 L  Cl₂ (p=8,2 atm, t=127 gradeC) → n moli Cl₂→ n moli HCl consumați  în reacție→ masa soluției din C% = 36,5 %

Verificați calculele !