O soluție de acid formic cu masa de 5g este neutralizata de 10g de solutie de NaOH de concentrație 20%. Referitor la această solutie sunt corecte afirmatiile"
1. Reacționează cu 0,6g de magneziu
2. Raportul molar HCOOH:H2O=1:3
3. Contine 80% oxigen
4. Daca se dilueaza cu apa pama la volumul de 0,5 L are pH=2,37
Am nevoie de ajutorr, va rog..!!
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Rezolvare
Masa de HCOOH din 5 g soluție HCOOH, care este necesară entru a verifica afirmațiile 1,2,3,4=X=?
1) prima dată calculăm masa dizolvată de NaOH în 10 g soluție(ms), 20% (c%)NaOH, care va reacționa cu HCOOH.
Se aplică relația matematică pentru concentrația procentuală (C%):
C%=md.100/ms , md=C%.ms/100
md= 20%.10g/100%=2 g de NaOH
2) Calculăm masa de HCOOH(X) din 5 g soluție de acid, care va reacționa cu 2 g de NaOH, cu ajutorul calcului stoechiometric:
2 g NaOH X g acid
NaOH + HCOO-H = HCOONa+ H₂O , neutralizare, pH=7
1mol....................1mol
40g/mol............46 g/mol
X=2g.46/40=2,3 g HCOOH
Este și masa dizolvată de acid formic(metanoic) în 5 g de soluție.
Verificăm afirmațiile:
1) Reacția cu Mg:
2,3 g acid....... X g Mg
2HCOOH + Mg(valența II) = (HCOO)₂⁻Mg²⁺ +2 H₂O
2.46 g/mol .......24 g/mol
X=2,3g.24/2.46= 0,6 g de Mg
R:.Adevărat
2) Raportul molar HCOOH:H₂O din 5 g soluție HCOOH cu 2,3 g de acid (HCOOH) dizolvat =?
Masa de apă din soluție= masa soluție-masa de substanță dizolvată
masa de apă=5 g soluție -2,3 g de HCOOH dizolvat= 2,7 g
Raportul molar este o împărțire dintre numărul de moli(n moli acid) de HCOOH și numărul de moli de apă(n moli pă) din 5 g soluție, care se scrie:
n moli HCOOH : n moli H₂O Raport molar al componenților din soluție
n moli=masa (g)/ Masa moleculară (g/mol)
Rezultă, prin înlocuirea datelor în expresia raportului molar:
2,3 g/46 g/mol HCOOH: 2,7 g/18 g/mol
0,05 : 0,15/ : 0,05, fiindcă raportul se exprimă cu numere întregi și mici, de regulă.
Rezultă: 1mol HCOOH : 3moli H₂O
R: Adevărat
3) În 5 g soluție de HCOOH, dizolvat în apă sunt 80% O ?
Etape de calcul
3.1)Calculăm masa totală de O din soluție:
masa totală de O= masa de O din HCOOH + masa de O din H₂O
Masele de O se află cu regula de trei simplă, plecând de la masele moleculare, conținutul de O din acestea, și masa de acid(2,3g), respectiv masa de apă(2,7g)
Rezultă:
masa de O din HCOOH= 2,3 g acid.32(2 .AO) g/mol O/ 46 g/mol HCOOH
= 1,6 g de O
masa de O din H₂O = 2,7 g apă.16 (A O) g/mol/18 g/mol=2,4 g de O
Rezultă masa totală de O din 5 g soluție:
masa totală de O = 2,7 g O (apă) + 1,6 g O (acid)=4 g O
3.2) Se calculează procentul de O din soluție:
dacă 5 g de soluție...................are 4 g de O
atunci în 100% soluție .............sunt X % de O
X=100%.4 g /5 g = 80 % O
R: Adevărat
4) pH-ul soluției rezultate prin diluarea celor 5 g soluție cu 2,3 g de HCOOH dizolvat la balon cotat de 500 mL, adică se introduc în balon 5 g de soluție cu 2,3 g de HCOOH și se adaugă apă distilată până la semn.
Deducem, că în balonul cotat vor fi tot 2,3 g de HCOOH, dar se vor găsi într-un volum mult mai mare de soluție, față de 5 g soluție, sau 5 mL soluție, considerând densitatea soluției acesteia de 1g/mL (soluția de 85% HCOOH are densitatea de aprox.1,187 g/mL)
Știm la HCOOH:
Ka=constanta de aciditate=1,8 .10⁻⁴ / un acid slab
pH= -lg CM ioni de H⁺ (ioni H₃O⁺, din ionizarea în prezența apei a acidului)
CM a ionilor de H⁺ din ionizarea acidului în soluție apoasă, dacă este slab se poate calcula cu relația:
C M ioni H⁺=√ CM HA . Ka
Necunoscuta este CM HA, adică concentrația molară a acidului formic din 0,5 L soluție.
Se calculează cu relația concentrației molare, unde știm:
Vs=volumul soluției =0,5 L (este volumul balonului cotat de 0,5 L (500mL)
md=masa dizolvată de HCOOH din balonul cotat de 500 mL=2,3 g
Masa moleculară HCOOH=46 g/mol
Rezultă:
CM = md/M.Vs; CM =2,3g/46 g/mol.0,5L=0,1 M (mol/L)
Acum vom calcula CM de ioni H(+) din ionizarea HCOOH, în prezența apei:
HCOOH aq= HCOO⁻aq + H⁺aq , Ka
C M H⁺ =radical √0,1 .1,8.10⁻⁴ = 0,42.10⁻²
pH= -lg 0,42.10⁻²=2-lg 0,42=2+0,37=2,37
R: Adevărat
Explicație:
Datele problemei se pot prezenta prin schema:
5 g soluție cu X g de HCOOH dizolvat reacționează cu o masă deNaOH
↓ ↓
X=prin calcul stoechiometric cuNaOH ← este md în 10 g soluție 20%NaOH
↓
După ce aflăm X(g) de HCOOH, vom verifica afrimațiile 1,2,3,4.