Question

O cantitate de CuCO3 cu 5% impuritati este tratata cu 400g solutie de HCl 36,5%. Ce cantitate de CuCO3 brut s-a utilizat? Care este concentratia solutiei finale?

Answer 1

Voi nota inmultirea cu semnul "*".

 Deoarece avem 5% impuritati, procentul de CuCO3 pur va fi restul, adica 95%.

Masa de CuCO3 pur o exprimam in felul urmator:

Daca in 100 g CuCO3 brut se gasesc 95 g CuCO3 pur
Atunci in x g CuCO3 brut se vor gasi y g CuCO3 pur

y = 95x/100 = 0,95x(g CuCO3 pur). Aceasta este masa care va reactiona cu solutia de HCl.

Sa gasim acum masa de HCl ce va intra in reactie, cu formula concentratiei procentuale:

c1 = 100*md1/ms1, de unde md1 = c1*ms1/100 = 36,5*400/100 = 146(g HCl). Restul de 400g - 146 g = 254 g reprezinta masa de H2O din solutia de HCl introdusa in reactie.

Masele molare ale CuCO3 si HCl sunt:
- pentru CuCO3 este 1*64 + 1*12 + 3*16 = 124(g/mol);
- pentru HCl este 1*1 + 1*35,5 = 36,5(g/mol).

Din ecuatia reactiei chimice avem:

CuCO3  +  2HCl  rezulta  CuCl2  +  CO2  +  H2O

1*124 g
CuCO3
0,95x g


2*36,5 g
2HCl
146 g

Proportia este:

1*124/0,95x  =  2*36,5/146. Si de aici gasim pe x.

0,95x*2*36,5 = 146*124
Rezulta: x = 146*124/(2*36,5*0,95) = aprox. 261,05263(g CuCO3 brut).

Sa vedem acum ce concentratie are solutia rezultata. Aceasta este o solutie apoasa de CuCl2. Dioxidul de carbon s-a degajat. Ne intereseaza acum sa vedem ce masa de CuCl2 a rezultat si ce masa de apa s-a format in urma reactiei chimice dintre CuCO3 si 146 g HCl.

Masa molara a CuCl2 este 1*64 + 2*35,5 = 137(g/mol).
Masa molara a apei este 2*1 + 1*16 = 18(g/mol).

Revenim la ecuatia reactiei chimice:


CuCO3  +  2HCl  rezulta  CuCl2  +  CO2  +  H2O

2*36,5 g
2HCl
146 g

1*137 g
CuCl2
z g

1*18 g
H2O
t g

z = 146*137/(2*36,5) = 274(g CuCl2).

t = 146*18/(2*36,5) = 36(g H2O).

Deci in solutia rezultata vom avea 274 g CuCl2(asta este masa dizolvata), apoi 36 g H2O rezultata din reactie, la care se mai adauga cele 254 g H2O provenite din cadrul solutiei de HCl.

Total masa de H2O la sfarsitul reactiei: 36 + 254 = 290(g H2O).

Masa solutiei rezultate este suma dintre masa dizolvata(adica 274 g CuCl2) si masa de apa prezenta(adica 290 g H2O). Deci asta inseamna: 274 + 290 = 564(g solutie rezultata).

Deci vom putea gasi concentratia procentuala a solutiei obtinute:

c = 100*md/ms = 100*274/564 = 48,58156 = aprox. 48,59.

Deci c% = aprox. 48,59%.