Question

prin actiunea H2SO4 in exces asupra a 400g aliaj Al-Mg rezulta 17,5 moli H2.La oxidarea aceleiasi cantitati de aliaj se formeaza 12,5 moli de amestec de oxizi ai celor doua metale.Se cer:
a)cantitatile de aluminiu,magneziu si impuritati din aliaj
b)compozitia procentuala a aliajului (in procente de masa)
c)volumul de aer(in conditii normale) consumat la oxidarea aliajului,considerand ca aerul contine 21%oxigen in volum.
VA ROG AJUTATIMA!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Answer 1

a).

Raluka, sa notam cu x - masa de Al din aliaj(g); cu y - masa de Mg din aliaj(g), cu a - numar moli de H2 rezultati din reactia Al cu  H2SO4, cu  b - numar moli de H2 rezultati din reactia Mg cu H2SO4, cu c - numar moli de Al2O3 rezultati in urma oxidarii si cu d - numar moli de MgO rezultati in urma oxidarii.

Deoarece impuritatile nu reactioneaza, putem scrie relatiile:

a + b = 17,5          (1)
si
c + d = 12,5          (2)

Insa NU putem scrie ca x + y = 400, deoarece aliajul contine si impuritati.

Mase atomice rotunjite: pentru Al este 27; pentru Mg este 24.

Sa scriem ecuatiile reactiilor chimice ce au loc si sa formam un sistem de ecuatii exprimand pe a, b, c si d in functie de x si y, pe baza stoechiometriei reactiilor chimice.

2Al  +  3H2SO4  => Al2(SO4)3  +  3H2

Daca din 2*27 g Al rezulta 3*1 moli H2
Atunci din x g Al vor rezulta a moli H2

a = 3x/54(g Al).


Mg  +  H2SO4  => MgSO4  +  H2

Daca din 1*24 g Mg  rezulta 1*1 moli H2
Atunci din y g Mg vor rezulta b moli H2

b = y/24(g Mg).


4Al  +  3O2  =>  2Al2O3

Daca din 4*27 g Al rezulta 2*1 moli Al2O3
Atunci din x g Al vor rezulta c moli Al2O3

c = 2x/(4*27) = x/54(moli Al2O3).


2Mg  +  O2  =>  2MgO

Daca din 2*24 g Mg rezulta 2*1 moli MgO
Atunci din y g Mg vor rezulta d moli MgO

d = 2y/(2*24) = y/24(moli MgO).

Si acum sa inlocuim pe a, b, c si d in relatiile (1) si (2) cu expresiile gasite in functie de x si y.

Relatia a + b = 17,5 devine:  3x/54 + y/24 = 17,5        (3)

Relatia c + d = 12,5 devine:  x/54 + y/24 = 12,5          (4)

Deci avem un sistem de ecuatii cu relatiile (3) si (4).

Pentru usurinta calculului, putem face urmatoarele notatii: x/54 = E si y/54 = F.
Atunci sistemul devine (mai simplu):

3E  +  F  =  17,5
si
E  +  F  =  12,5

Folosim metoda substitutiei.

 Din a doua ecuatie scoatem pe F = 12,5 - E si inlocuim in cealalta ecuatie:

3E  +  12,5  -  E  =  17,5
2E  =  5, de unde E = 2,5.

F = 12,5  -  E
F = 12,5  -  2,5; Deci  F  =  10.

Revenim la substitutii:

x/54 = 2,5, de unde x = 2,5*54; x = 135(g Al).

y/24 = 10, de unde y = 10*24; y = 240(g Mg).

Atunci masa de impuritati din aliaj este:  400 - 135 - 240 = 25(g impuritati).

Deci aliajul contine 135 g Al, 240 g Mg si 25 g impuritati.

b).

Daca in 400 g aliaj se gasesc 135 g Al, 240 g Mg si 25 g impuritati
Atunci in 100 g aliaj se vor gasi p1 g Al, p2 g Mg si p3 g impuritati

p1 = 135*100/400 = 33,75(g Al).

p2 = 240*100/400 = 60(g Mg).

p3 = 25*100/400 = 6,25(g impuritati).

Deci aliajul va contine in procente de masa: 33,75% Al;  60% Mg  si  6,25% impuritati.

c).

Gasim mai intai volumele de O2 necesare oxidarii a 135 g Al si respectiv a 240 g Mg.in c.n.

Volumul unui mol de O2 in c.n. este 22,4 litri.

Revenim la ecuatiile reactiilor de oxidare:

.4Al  +  3O2  =>  2Al2O3

Daca 4*27 g Al reactioneaza cu 3*22,4 l O2
Atunci 135 g Al vor reactiona cu V1 l O2

V1 = 135*3*22,4/(4*27) = 84(l O2).

2Mg  +  O2  =>  2MgO

Daca 2*24 g Mg reactioneaza cu 1*22,4 l O2
Atunci 240 g Mg vor reactiona cu V2 l O2

V2 = 240*22,4/(2*24) = 112(l O2).

Volumul total de O2 folosit la ardere este:

V = V1 + V2 = 84 + 112 = 196(l O2).

Daca in 100 l aer se gasesc 21 l O2
Atunci in Vaer l aer se vor gasi 196 l O2

Vaer = 100*196/21 = aprox. 933,33333(l aer).

Ultimul numar cred ca il poti scrie si ca fractie periodica, dar asta ramane sa scrii tu.

Cred ca ar fi Vaer = 933,(3)(l aer).

Dupa parerea mea, cam asa s-ar rezolva. Verifica si tu.