Question

Pentru obtinerea a 6 moli s-au folosit urmatoarele substante:K,O2,H2O.Se cere:
a)scrierea ecuatiilor chimice
b) masa si numarul de moli de potasiu
c)masa de apa folosita
d) numarul de molecule de oxigen utilizat
AH=1;AO=16;AK=39

Answer 1

Varianta de rezolvare propusă

Înțeleg că se obțin 6 moli de KOH (hidroxid de potasiu) din K (potasiu), O₂(oxigen din aer) și H₂O(apă).

O imagine cu datele cunoscute și necunoscute ar fi:

                         Reactanți                                                        Produs de reacție                                                      

K................         +  O₂        +            ......................   H₂O       ⇒      KOH

masa K=X(g) ............moli O₂=Y ....................masa apă=Z(g)  =   6 moli de KOH

n moli de K=X1?.........n molecule de O₂=Y1

Este o problemă ce implică calcul stoechiometric, calcul de număr de moli și calcul de număr de molecule.

Necunoscutele, din imaginea de mai sus sunt: X g de K; X1 moli de K; Y moli de O₂; Y1 număr de molecule de O₂;  Z g de H₂O.

Calcule

a) Reacțiile chimice sunt:

a1) Reacția de oxidare a potasiului cu oxigenul atmosferic:

4K +O₂ = 2K₂O  

a2) reacția dintre oxidul de potasiu și apă:

K₂O +H₂O= 2KOH  /  . 2

Reacția totală se obține prin adunarea reacțiilor a1 și a2. Reacția a2 se înmulțește cu 2, fiindcă rezultă 2 moli de K₂O din reacția a1.

4K +O₂ +2K₂O +2 H₂O = 2K₂O +4 KOH

4K + O₂+2H₂O=  4 KOH

b) Vom calcula necunoscuta X, masa de K și apoi numărul de moli de K (X1), care produc 6 moli de KOH, cu ajutorul reacției chimice totale, prin calcul stoechiometric.

b1) Calculăm masa molară la KOH:

A K=39; A H=1; A O =16. (vezi tabelul maselor atomice)

M KOH = A K+AH+AO=39+1+16=56 g/mol

b2) Calcul stoechiometric, la reacția totală, pentru aflarea lui X1(moli) de K:

X1moli                                            6moli

4K              +        O₂  + 2 H₂O =   4 KOH

4moli de atomi K                           4 moli KOH

X1 moli de atomi K= 4moli K.6 moli KOH/4 moli KOH= 6 moli de K

b3) Calculăm masa(g), X, la 6 moli de atomi de K:

n moli de atomi de K = mK (g) / A K (g/mol de atomi)

mK= n moli.A= 6moli de atomi.39 g/mol de atomi =234 g de K

c) masa de apă folosită(g)=Z (g). Notăm cu Z1, numărul de moli de H₂O, care produc 6 moli de KOH

Se aplică calculul stoechiometric pe ecuația reacției totale:

             Z(moli,g)               6 moli

4K +O₂ +2 H₂O         =       4 KOH

            2moli........................4moli

Z1 moli de apă= 2moli.6 moli/4 moli=3 moli H₂O

Z g de apă se află din numărul de moli de apă:

n moli H₂O = m H₂O /M H₂O

mH₂O = n moli.M H₂O= 3.18=54 g de apă

d) Numărul de molecule de oxigen utilizat se află cu ajutorul numărului lui Avogadro: 1 mol de substanță are 6,023.10 ²³ particule (molecule, atomi,etc.)

Vom calcula numărul de moli (Y) de O₂ din care se formează 6 moli de KOH și apoi vom aplica regula de trei simplă cu numărul lui Avogadro, pentru a afla numărul de molecule (Y1).

d1) n moli de O₂=Y=?

         Y .......................................................6 moli

 4K  +O₂         + 2 H₂O         =             4KOH

         1mol O₂........................................ ...4 moli

Y moli de O₂= 1mol.6 mol/4 moli=1,5 moli

d2) construim regula de trei simplă

dacă 1mol de O₂............conține.....6,023.10²³ molecule

atunci 1,5 moli.................au............Y1 molecule

Y1= 1,5 moli.6,023.10²³ molecule/1mol=9,0345 .10²³ molecule

R: b) 6 moli K, 54 g de H₂O; 9,0345.10²³ molecule de O₂

Observație

Se poate rezolva și plecând de la utima reacție (reacția oxidului cu apa), unde se produc 6 moli de KOH și vom calcula masa de oxid de potasiu, pe care o vom pune pe reacția dintre potasiu și oxigen.