Question

Se obtin 22g acetaldehida prin oxidarea etanolului cu solutie acida de bicromat de potasiu .Volumul de solutie de bicromat de potasiu de concentratie 1/3M si masa de solutie de acid sulfuric de concentratie 80% necesare sunt...(0,5l k2cr2o7 si 81,66g h2so4)

Answer 1

Răspuns: V-am scris și cum se egalează ecuația chimică de la oxidare.

Pct. a Volumul de soluție K₂Cr₂O₇ de concentrație molară, 1/3(0,33(33) )M se calculează cu relația matematică pentru concentrația molară:

C M soluție în K₂Cr₂O₇ = nd K₂Cr₂O₇/ Vs (mol/L)= 0,33 M (mol/L)

unde:

nd= număr de moli bicromat de potasiu dizolvați de  în soluție=X

Nu-l  știm. Dar, ei  reacționează stoechiometric cu un număr de moli de  etanol, în mediu acid. Se află prin calcul stoechiometric.

Vs= volum soluție de bicromat de potasiu, de CM=0,33M și cu X moli de bicromat dizolvat. Se notează cu Y.

masa de H₃C-COH, aldehida acetică=22 g

-masa moleculară de H₃C -COH = 4.A H + 2.A C + A O=4.1+2.12+16=44g/mol

*Prima dată scriem ecuația chimică egalată de la oxidare, prin stabilirea semireacțiilor de reducere și oxidare, la elementele chimice ce-și modifică N.O.

Ecuația chimică de oxidare a etanolului, în acest caz este:

3H⁺¹₃C⁻³-H⁺¹₂ C⁻¹-O⁻²H⁺¹ + K₂⁺¹ Cr₂⁺⁶ O₇⁻² + 4H₂⁺¹S⁺⁶O⁻² =

=3 H₃⁺¹C⁻³ - H⁺¹C⁺¹=O⁻²+ K⁺¹₂ (SO₄)⁻² + Cr⁺³₂ (SO₄)⁻²₃  +7 H⁺¹₂O⁻²

C⁻¹ - 2 e⁻ = C⁺¹   oxidare /.3

ag red.

2Cr⁺⁶ + 2.3e⁻  = 2 Cr⁺³  reducere

ag ox.

Rezultă: 3C⁻¹ -6e⁻ + 2Cr⁺⁶ + 6 e⁻ = 3C⁺¹ + 2Cr⁺³

Acum vom calcula Vs de K₂Cr₂O₇= ?L,  

a1)Calcul stoechiometric pentru X moli de K₂Cr₂O₇:

n moli C₂H₄O=m/M= 22g /44 g/mol=0,5 moli

n moli:                 X moli K₂Cr₂O7...........0,50 moli

          3C₂H₆O   + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3C₂H₄O+K₂SO₄+Cr₂(SO₄)₃ + 7 H₂O

raport molar stoechiometric:

          3moli...........1molK₂Cr₂O₇..............3moli C₂H₄O

X moli K₂Cr₂O₇ = 0,5 moli.1 mol/3 moli=0,166(66) moli

a2)) Calcul de Vs de soluție de K₂Cr₂O₇, CM =0,33M și nd=0,17 moli

Vs= n d/CM = 0,17 moli/0,33 mol/L=0,505 L soluție

Pct. b Masa de soluție de H₂SO₄ de concentrație procentuală, 80%, care este necesar, pentru formarea de 0,5 moli de C₂H₄O se calculează cu ajutorul concentrației procentuale:

C%m = md H₂SO₄ .100/ ms unde:

C%m=80 %

md = masa dizolvată de H₂SO₄ în această soluție=? Nu o știm și o notăm cu Y. Se calculează stoechiometric, cu reacția de oxidare de mai sus.

ms = masa soluției cerute de problemă=?

b1) Y g de H₂SO₄ = ? Y* moli =?

n moli:                                       Y* moli...........0,50 moli

          3C₂H₆O   + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3C₂H₄O+K₂SO₄+Cr₂(SO₄)₃ + 7 H₂O

raport molar stoechiometric:

          3moli................................4moli acid.............3moli C₂H₄O

Y* moli H₂SO₄ = 0,50 moli.4 moli/3 moli=0,66(66) moli aprox. 0,67 moli

Y, g H₂SO₄ = n moli . M H₂SO₄

Y, g = 0,67 mol.98 g/mol=65,66 g H₂SO₄ dizolvat

b2) ms de H₂SO₄=?

80 % = 65,66 g.100%/ms

ms= 65,66g.100/80=82 g (am rotunjit)

R: 0,50L soluție K₂Cr₂O₇, 0,33M ; aprox. 82 g soluție H₂SO₄

Explicație: