Question

Reacționează 40g Na de puritate 85% cu 300 g apă. Calculați
a) Masa de apă utilizată în această RC
b) Masa și Volumul de hidrogen degajat
c) Concentrația soluției finale

Answer 1

Răspuns:

Precizări

Masa de H₂O consumată de o cantitate de Na pur, precum masa și volumul de H₂degajat (c.n.) se află prin calcul stoechiometric, aplicat la ecuația chimică dintre Na pur (nu intra 40 g natriu impur cu 85% Na) și H₂O.

Concentrația procentuală a soluției formate, de NaOH este:

C% NaOH = md NaOH .100 /ms

md NaOH = masa dizolvată de NaOH = masa de NaOH formată

ms =masa soluției = m apă neconsumată de Na pur+md NaOH

Necunoscute sunt:

m Na pur (g); m H₂O consumată din 300 g =X,g; m H₂ format=Y,g, V H₂=?

m NaOH format în ecuația chimică =Z,g; m s=?, C5=?

Calcule

a) masa de H₂O consumată=?=X,g de m Na Pur

a1)m Na pur din calcul de puritate = 85%. 40 g natriu impur /100%

m Na pur=34 g

a2) X= ? g, H₂O; calcul stoechiometric

M H₂O = 2.A H + A O =2.1+16=18 g/mol

A Na= 23 g/mol atom Na

34 g Na pur......X, g H₂O

         2Na     + 2H₂O    →  H₂ ↑ +2 NaOH

2.23 g/mol Na....2.18g/mol H₂O

X, g H₂O = 32 g .2.18/2.23=26,6086, aprox 26,61 g

R: a) m H₂O utilizată în reacție = 26,61 g

b) masa de H₂=Y, g și V H₂ (c.n.) = ? L. Se face calcul stoechiometric la ecuația chimică cu 34 g de Na pur:

M H₂= 2.AH =2.1 =2 g

34 g Na........................Y,g, H₂

       2 Na  + H₂O   →  H₂↑ + 2 NaOH

2.23 g/mol Na............2 g/mol H₂

Y,g H₂= 34 g .2/2.23=1,4782 aprox 1,48 g

V H₂ ocupat de 1,48 g H₂ se calculează cu volumul molar: 22,4 L/mol:

V H₂=1,48g .22,4 L/mol/ 2 g/mol=16,576 L

R: b) 1,48 g H₂; 16,576 L H₂

c) concentrația procentuală a soluției finale=?

md NaOH = m NaOH formată de 34 g NaOH= Z=?

ms NaOH = mapă neconsumată + m d NaOH

c1) calcul de Z, g NaOH

M NaOH = A Na+AO +A H=23+16+1=40g/mol

34 g Na...........................Z, g NaOH

      2 Na  + 2 H₂O →   2 NaOH          +  H₂↑    

2.23g/molNa................2.40g/mol NaOH

Z, g, NaOH =34g .2.40/2.23=59,13 g NaOH

c2) m apă neconsumată= m solvent în soluția de NaOH

m apă neconsumată = m apa total-m apă consumată în reactie de 34 gNa

m apă neconsumată=300g -26,61=273,39 g

c3) m s= 273,39g H₂O +59,13 g NaOH =332,52 g soluție

c4) C% = 59,13 g NaOH .100%/ 332,52 g soluție=17,78 %

R: c) C% =17,78%, impuritățile aduse de 40 g natriu impur sunt insolubile.

Explicație: