Question

Un amestec format din acid azotic si acid sulfuric contine 70,033% oxigen 
a) Raportul molar intre cei doi acizi 
b) Calculati masa amestecului din acizi stiind ca acest amestec reactioneaza cu 13,6 grame amoniac 

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

a).
Banuiesc ca procentul de 70,033% oxigen este procent masic. Eu in aceasta ipoteza voi rezolva.

Mase molare: pentru HNO3 este 1*1 + 1*14 + 3*16 = 63(g/mol); pentru H2SO4 este 2*1 + 1*32 + 4*16 = 98(g/mol).

Sa notam cu a - numar moli HNO3 din amestec si cu b - numar moli H2SO4 din amestec.
Deci ne intereseaza raportul molar a/b.

Sa exprimam masele celor doi acizi din amestec in functie de numarul de moli corespunzator..

Daca 1 mol HNO3 cantareste 63 g HNO3
Atunci a moli HNO3 vor cantari x g HNO3

x = 63a(g HNO3).

Daca 1 mol H2SO4 cantaresc 98 g H2SO4
Atunci b moli H2SO4 vor cantari y g H2SO4

y = 98b(g H2SO4).

Masa amestecului de acizi este deci x + y = (63a + 98b)(g amestec de acizi)

Sa vedem acum ce mase de oxigen se gasesc in x g HNO3 si respectiv in y g H2SO4.

Daca in 63 g HNO3 se gasesc 48 g oxigen
Atunci in x g HNO3 se vor gasi z g oxigen

z = 48x/63 = 48*63a/63 = 48a(g oxigen).
In expresia lui z am inlocuit x = 63a.

Daca in 98 g H2SO4 se gasesc 64 g oxigen
Atunci in y g H2SO4 se vor gasi t g oxigen

t = 64y/98 = 64*98b/98 = 64b(g oxigen).
In expresia lui t am inlocuit y = 98b.

In total, in cele x + y = (63a + 98b) g amestec se gasesc deci z + t = (48a + 64b)(g oxigen).

Si atunci putem scrie, tinand cont de enunt:

Daca in (63a + 98b) g amestec se gasesc (48a + 64b) g oxigen
Atunci in 100 g amestec se vor gasi 70,033 oxigen

(63a + 98b)*70,033 = (48a + 64b)*100
4412,079a + 6863,234b = 4800a + 6400b
387,921a = 463,234b, de unde
a/b = 463,234/387,921 = aprox. 1,1941451 = aprox. 1,2.

Sper sa nu fi gresit la calcule.

b).
Masa molara a NH3 este 1*14 + 3*1 = 17(g/mol).

Masa de NH3 ce reactioneaza cu cei doi acizi este 13,6 g NH3.

Deci numarul de moli de amoniac este 13,6/17 = 0,8(moli NH3).

Sa vedem, in functie de a si b, cati moli de NH3 se consuma in fiecare reactie.

HNO3  +  NH3  =  NH4NO3

Daca 1*1 moli HNO3 reactioneaza cu 1*1 moli NH3
Atunci a moli HNO3 vor reactiona cu c moli NH3

c = a(moli NH3).


H2SO4  +  2NH3  =  (NH4)2SO4

Daca  1*1 moli H2SO4 reactioneaza cu 2*1 moli NH3
Atunci b moli H2SO4 vor reactiona cu d moli NH3

d = 2b(moli NH3).

Dar stim ca c + d = 0,8

Asta se scrie: a + 2b = 0,8

Dar mai stim ca a/b = 1,2, adica a = 1,2b. Inlocuim pe a in relatia a + 2b = 0,8
1,2b + 2b = 0,8
3,2b = 0,8, de unde b = 0,25(moli H2SO4).
a = 1,2*0,25; a = 0,3(moli HNO3).

Si acum sa gasim masa din fiecare acid din cadrul amestecului.

Conform rezolvarii de la punctul a), putem scrie:
x = 63a = 63*0,3 = 18,9(g HNO3).
y = 98b = 98*0,25 = 24,5(g H2SO4).

Deci masa amesteului de acizi este: 18,9 + 24,5 = 43,4(g amestec de HNO3 si H2SO4).

Asta este parerea mea.

Verifica si tu.