Question

Un amestec de Ca(HCO3), CaS si Zn pulbere reactioneaza total cu cantitatea stoechiometrica de solutie de HCl de concentratie 36.5 la suta, cand se degaja din reactie 112 dm cubi amestec de gaze. Amestecul de gaze contine 40,5 S(sulf) la suta procente de masa si are u=31,6 g pe mol. Calculati:
a. raportul molar din amestecul initial ( cahco3; cas; zn)
b. masa amestecului initial
c. compozitia in calciu a amestecului initial
e. raportul molar ca2+; zn2+; cl- din solutia finala

Answer 1

Un amestec de Ca(HCO3), CaS si Zn pulbere reactioneaza total cu cantitatea stoechiometrica de solutie de HCl de concentratie 36,5%, cand se degaja din reactie 112 dm3 amestec de gaze. Amestecul de gaze contine 40,5% Sulf procente de masa si are u = 31,6 g/mol.

Calculati:

a. raportul molar din amestecul initial (Ca(HCO3)2; CaS; Zn)

b. masa amestecului initial

c. compozitia in calciu a amestecului initial

e. raportul molar Ca2+; Zn2+; Cl- din solutia finala

Rezolvare:

112 dm3 / 22,4 = 5 moli

m.amestec.gaze = u.mediuxnr.moli = 5x31,6 = 158 g amestec gaze

sulful se gaseste in H2S

ms.HCl = m g ,c% = 36,5%

=> md.HCl = msxc%/100 = 0,365m g HCl

 a moli          73a g      111a g      36a g    88a g          

Ca(HCO3)2 + 2HCl --> CaCl2 + 2H2O + 2CO2

    1              2x36,5      111           2x18       2x44    

b moli   73b g     111b g      34b g

CaS   +  2HCl --> CaCl2 + H2S

 1          2x36,5       111         34

c moli    73c g     136c g   2c g

   Zn  +  2HCl --> ZnCl2 + H2

    1    2x36,5        136         2

73a+73b+73c = 0,365m g HCl

=> a + b + c = 0,005m g HCl

88a+34b+2c = 158 g amestec gaze /:2

=> 44a + 17b + c = 79 g amestec gaze

1 mol H2S = 34 g

34g H2S ........................... 32g S

17bg H2S ......................... x = 16b g S

100% amestec gaze ......................... 40,5% S

79 g amestec gaze .......................... 16b g S

=> b = 2 moli CaS

=> 34b = 68g H2S

=> 73b = 146 g HCl consumat in reactia cu CaS

=> 111b = 222g CaCl2

=> 44a + c = 45 (1)

=> a + 2 + 45-44a = 0,005m

=> 47-0,005m = 43a

1 mol CO2 = 44 g

44g CO2 .................................... 12g C..................... 32g O

44a g CO2 ........................ y = 12a g C .............. z = 32a g O

1 mol H2 = 2 g H

100% amestec gaze ...................... 59,5% (C, O si H)

79g amestec .................................(12a+32a+2c) g C, O si H

=> 47 = 44a+2c => 44a = 47-2c (2)

din (1) si (2) => 47-2c+c = 45 => c = 2 moli Zn

=> 73c = 146g HCl consumat in reactia cu Zn

=> 136c = 272g ZnCl2

=> 2c = 2g H2 rezultat

=> a = (47-4)/44 = 0,98 = 1 mol Ca(HCO3)2 (aproximam deoarece prin calcule am mers cu valori rotunjite)

=> 73a = 73g HCl consumat in reactia cu Ca(HCO3)2

=> 111a = 111g CaCl2

=> 18a = 18g apa formata

=> 44a = 44g CO2 rezultat

a)

rap. molar

Ca(HCO3)2 : CaS : Zn = 2 : 2 : 1

b)

M.Ca(HCO3)2 = 162 g/mol, M.CaS = 72 g/mol, M.Zn = 65 g/mol

=>

2x162 + 2x72 + 65 = 533 g amestec initial

c)

din 2 moli Ca(HCO3)2 => 2x40 = 80g Ca

din 2 moli CaS => 2x40 = 80g Ca

533g amestec initial ........................ 160g Ca

100% ................................................. n% = 30% Ca

d)

Ca2+ provine din CaCl2 din primele 2 reactii Zn2+ provine din ZnCl2 din reactia 3 si Cl- din toate cele trei reactii.

avem 1 mol CaCl2 din prima reactie => 1 mol Ca2+ + 2 moli Cl-

avem 2 moli CaCl2 din a doua reactie => 2 moli Ca2+ + 4 moli Cl-

avem 2 moli ZnCl2 din a treia reactie => 2 moli Zn2+ + 4 moli Cl-

=> total 3 moli ioni Ca2+ + 2 moli Zn2+ + 6 moli Cl-

=> rap. molar:

Ca2+ : Zn2+ : Cl- = 3 : 2 : 6