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.
Răspunsuri la întrebare
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: