Question

Printr-un volum de 500 mL solutie de metasilicat de sodiu 2M se barboteaza un curent de CO2. Sa se calculeze masa de silice care se obtine dupa calcinarea silicei hidratate.

Answer 1

Răspuns:  Propunerea mea, este:

Cantitatea de SiO₂, rezultat se află prin calcul stoechiometric la două ecuații chimice, plecând de la numărul de moli de Na₂SiO₃ dizolvați în 500 mL soluție 2M:

Reacția dintre CO₂ barbotat în soluția de  Na₂SiO₃, care este o reacție de deplasare a unui acid slab, H₂SiO₃, de către un acid slab (H₂CO₃=CO₂+H₂O), fiindcă acidul silicic  precipită sub formă de gel:

    CO₂ + H₂O + Na₂SiO₃  = H₂SiO₃↓   + Na₂CO₃

stoechiometric:

    1mol....1mol......1mol...........1mol................1mol

Reacția de calcinare a acidului silicic gel:

H₂SIO₃ la cald → H₂O↑ vapori + SiO₂

stoechiometric:

1mol acid...............1mol apă........1mol SiO2

Date:

-concentrația molară a soluției în Na₂SiO₃ = 2 M (mol/L)

-volum soluție de Na₂SiO₃= 500 mL= 0,500L

-număr de moli de Na₂SiO₃ dizolvat = nd =? moli

-masa de SiO₂ obținut = X, g

-mase atomice, A: Si=28, O=16 (rotunjite)

Calcul de X:

1) calculăm nd moli de Na₂SiO₃₃ din 0,500 L, soluție 2 M:

C M = nd /Vs, nd= CM . Vs

nd = 2 mol/L . 0,500L=1 mol de Na₂SiO₃

2) calculăm n moli de SiO₂, care rezultă dintr-un număr de moli de H₂SiO₃ produs de 1 mol de Na₂SiO₃ (cel dizolvat în 0,5 L soluției 2 M)

Din ecuațiile chimice de mai sus, rezultă raportul stoechiometric dintre reactanți și produșii de reacție, astfel:

1mol Na₂SiO₃ se combină cu 1 mol CO₂ și produce 1 mol H₂SiO₃

1mol H₂SiO₃ produce 1mol de SIO₂

Rezultă relația: 1 mol Na₂SIO₃.. la 1 mol H₂SiO₃...la 1mol SiO₂

Deci: 1mol de Na₂SiO₃ dizolvat în 0,5 L soluție, 2M va produce 1 mol de SiO₂.

3) Calculăm masa de SiO₂, X, g, dacă știm n moli și M SiO₂:

n moli (niu) SiO₂= masa, m, g/ masa moleculară, M(g/mol)

M SiO₂A Si + 2AO=28+2.16=60 g/mol

m (X) = n moli.M= 1 mol.60 g/mol=60 g SiO₂

R: 60 g SiO₂

Explicație: