Question

Intr-un cilindru se prepara clor din clorat de potasiu si acid clorhidric. In clorul obtinut se ard 10g fer si rezulta 20,65 g masa solida.

Se cere:

a)scrieti ecuatia reactiei de obtinere a clorului si stabiliti coeficientii prin metoda algebrica.

b)ce cantitate de clor s a preparat;

c)procentul de metal transformat.

Va rog tare mult,ajutati-ma!! Am facut doar punctul a.

Answer 1

Răspuns: Variante propuse!

Varianta 1

a) Reacțiile chimice din problemă sunt, dar le-ați rezolvat:

a1) K⁺¹ Cl⁺⁵ O⁻²₃ + 6H⁺¹Cl⁻¹  = 3Cl⁰₂  +3 H⁺¹₂O⁻² + K⁺¹Cl⁻¹

a2) 3Cl₂ + 2Fe = 2FeCl₃

b) cantitatea de clor preparată(X, g)=? Se află prin calcul stoechiometric din reacția a2:

A Fe =56 g/mol, A Cl=35,5 g/mol

M Cl₂=35,5.2=71g /mol

M FeCl₃=56 +3.35,5=56+106,5=162,5 g/mol

X g                Y g                     20,65 g

3Cl₂            + 2Fe             =     2FeCl₃

3.71g/mol......2.56g/mol.......  2.162,5 g/mol

X= 3.71 .20,65g/2.162,5 =4398,45/325=13,53 g Cl₂

c) procentul de Fe reacționat din 10 g de Fe intrat în reacție se calculează cu relația matematică de la explicații.

Y= masa de Fe ce produce 20,65 g clorură ferică și se află prin calcul stoechiometric pe reacția de mai sus:

Y =2.56.20,65 g / 2.162,5 =7,12 g Fe

Exces (în plus) de Fe intrat=10g - 7,12=2,88

% Fe reacționat =7,12g .100% /10 g=71,2 %

R: a) 13,53 g Cl₂, c) 71,2 % Fe reacționat

Am lucrat cu 2 zecimale și am rotunjit.

Varianta 2 Cu număr de moli, n (ν):

n moli FeCl₃=20,65 g/162,5 g/mol=0,127 moli

3 moli Cl₂.............2 moli FeCl₃

n moli Cl₂..................0,127 moli FeCl₃

n moli Cl₂ = 3.0,127 moli/2=0,190 moli

masa de Cl₂= 0,190 moli.71 g=13,53 g Cl₂

La fel  se calculează și pentru masa de Fe, Y, reacționat.

Explicație:

Observăm din reacțiile chimice ce au loc, următoarele procese:

o masă de KClO₃ prin reacție cu HCl (soluție)→  o masă X (g) de Clor gaz

                                                                                ↓

        această masă (X) reacționează numai cu Y, g Fe din 10 g Fe total intrat

                                                                              ↓

                                        produce 20,65 g de FeCl₃, masa solidă, din enunț

Înțelegem, din această schemă, că:

-masa necunoscută, X de Cl₂, produs de KClO₃ este egală cu masa de Cl₂, care prin reacția cu o masă de Fe  din 10 g de Fe total, produce 20,65 g de FeCl₃. Deci, X se află prin calcul stoechiometric pentru reacția: Fe cu Cl₂.

Stoechiometria reacțiilor chimice (a1, a2) din enunț, ne spune:

1mol de KClO₃ produce 3 moli de Cl₂, care reacționează cu 2 moli atom de Fe și produce 2 moli de FeCl₃.

-procentul de metal transformat este procentul de Fe reacționat din 10 g de Fe total:

% Fe = m Fe reacționat(g).100 %/ m Fe total(g)

unde:

m Fe reacționat=Y=se calculează din reacția Fe cu Cl₂, plecând de la 20, 65 g FeCl₃.

m Fe total intrat în reacție =10 g

În rezolvarea acestor necunoscute X, Y, trebuie să aplicăm, ce am învățat: stabilirea coeficienților unei reacții redox ( să înțelegem reacțiile de reducere ale hiplocloritului de K, cloratului de K, percloratului de K oxidanți puternici), calcul stoechiometric și calcul procentual pentru determinarea procentului de Fe nereacționat.