Question

O bucata de sodiu cu masa de 11,5 grame este introdusa în 200 de grame soluție de hidroxid de sodiu cu concentrația 5%..calculati concentrația procentuala a soluției rezultate din relatie

Answer 1

Răspuns:

Știm:

-masa de Na= 11,5 g

-A Na=23 g/mol atom

-masa de soluție inițială=msi=200 g

-concentrația procentuală de masă inițială=C% i=5%

-relația matematică pentru concentrația procentuală este:

-C %= md.100/ms

unde:

md=masa de substanță dizolvată, g

ms=masa de soluție=md + m apă

-A H=1 g/mol; A O = 16 g/mol

-Masa moleculară, M NaOH=40 g/mol; M H2O=18 g/mol

-reacția chimică dintre Na și H₂O

-calcul stoechiometric pe baza ecuației chimice

Nu știm:

-masa dizolvată inițială de NaOH=mdi=? g

-masa de apă din soluția inițială=m apă i =? g

-masa de H₂O consumată de 11,5 g Na= X g

-masa de NaOH format de 11,5 g Na=Y g

-masa finală de NaOH = mdi+Y=mdf=? g

-masa de apă rămasă=m apă i-X g

-masa de soluție finală=msf = md f+ mapă rămasă=? g

-concentrația finală=C% f=?

Calcule și ordinea lor

1) Calculăm md i de NaOH și m apă i din 200 g soluție de 5% NaOH, concentrație inițială

C%i = md1.100/msi

5% =mdi.100%/200 g, mdi=5.200g/100=10 g de NaOH

mapă i= 200 g soluție-10 g NaOH=190 g

2) Calculăm masa de H₂O consumată  (X) și masa de NaOH (Y) formată de  

11,5 g de Na, prin calcul stoechiometric:

mase, g:   11,5 g Na.....Xg H₂O.........Y g NaOH

                        2 Na    + 2H₂O    =  2NaOH      + H₂ gaz

M(g/mol)           2.23g.....2.18.............2.40

Xg H₂O = 11,5 g.2.18 g/mol/2.23 g/mol=9 g

Y g NaOH = 11,5 g.2.40 g/mol/2.23 g/mol= 20 g

3) Calculăm masa de NaOH finală (m d f) și masa de apă rămasă în soluție:

mdf=mdi+Y =10 g NaOH +20 g NaOH =30 g de NaOH

m apă rămasă= m apă inițială-X=190 g - 9 g=181 g H₂O

4) Calculăm concentrația finală a soluției de NaOH, C%f=?

 Știm:

mdf=30 g NaOH

ms f= 30 g de NaOH + 181 g =211 g

C%f = mdf.100/msf

C%f=30 g.100%/211 g=14,22 aprox

Concentrația finală este mai mare față de 5%, inițiala.

R: 14,22%

Verificați calculele!

Explicație:

Dacă se introduce Na în soluția de apoasă de NaOH, va avea loc reacția dintre Na și H₂O din soluție:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ gaz

Cantitatea de NaOH formată va crește cantitatea de NaOH din soluție și cantitatea de apă din soluție va scădea, fiindcă se consumă o parte din ea.

În final, vom avea o soluție mai concentrată în NaOH.