Question

Se dau masele atomice: AH=1, AO=16 și VM=22,4 L·mol-1. Se supun descompunerii catalitice 500 cm3 soluție H2O2 de c = 3% și ρ =1,39 g/mL. Știind că randamentul reacției este 90% , volumul de oxigen obținut este:

Answer 1

Răspuns:

6,36L O₂

Explicație:

Bună!

Vs = 500 cm³ = 500 mL

c = 3%

ρ = 1,39 g/mL

η = 90%

V(O₂) = ?

(mase atomice: H - 1, O - 16; volumul molar Vm = 22,4 L×mol⁻¹)

1. Calculăm masa soluției de H₂O₂ pe baza densității și a volumului.

ρ = ms / Vs → ms = ρVs = 1,39 g/mL × 500 mL = 695g soluție

2. Calculăm masa dizolvată de H₂O₂ - doar aceasta va reacționa.

c = md × 100 / ms → md = c × ms / 100 = 3 × 695g / 100 = 20,85g H₂O₂

3. Calculăm numărul de mol de H₂O₂.

M(H₂O₂) = 2A(H) + 2A(O) = 2 × 1 + 2 × 16 = 34 g/mol

n = m / M = 20,85g / 34 g/mol = 0,613 mol H₂O₂

4. Pe baza ecuației reacției chimice calculăm cantitatea de oxigen care s-ar obține teoretic din cei 0,631 mol de apă oxigenată.

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

2 mol H₂O₂...............1 mol O₂

0,631 mol H₂O₂.......x mol O₂

x = 0,631 mol × 1 mol / 2 mol = 0,3155 mol O₂ teoretic (această cantitate s-ar obține dacă randamentul ar fi 100%)

5. Calculăm cantitatea de oxigen obținută practic.

η = np / nt × 100 → np = η × nt / 100 = 90 × 0,3155 mol / 100 = 0,28395 mol O₂ obținut practic

6. Calculăm volumul oxigenului.

n = V / Vm → V = n × Vm = 0,28395 mol × 22,4 L × mol⁻¹ = 6,36L O₂

-Mihai