Un volum de 200 mL soluție de H, SO, se
adaugă la 500 mL soluţie de NaOH și se obţin
14,2g sulfat de sodiu. Ştiind că ambele soluții au
aceeaşi concentratie molară, determinati:
a) care dintre soluţii este în exces şi cu
cât;
b) concentrația molară a soluţiei inițiale
de H2SO4
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
a) Care solutie este in exces si cu cat?
a1)calculam numarul de moli de NaOH si de H₂SO₄, care formeaza prin reactie 0,1 moli de Na₂SO₄ (14,2 g)...vezi explicatia:
Xmoli..........Y moli..........0,1 moli
2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2 H₂O
2moli...........1mol..............1mol
Din proportia formata calculam X, Y:
X moli NaOH=2 moli.0,1 moli/1mol=0,2 moli de NaOH
Y moli de H₂SO₄=1mol.0,1mol/1mol=0,1 moli de acid
a2) Fiindca concentratiile molare ale reactantilor sunt egale vom scrie relatia de egalitate, pentru numarul de moli de baza si de acid care reactioneaza pentru a da 0,1 moli de sulfat de sodiu.
CMNaOH=n moli NaOH/Vs NaOH =C M H₂SO₄ = n moli H₂SO₄/Vs H₂SO₄
*Introducem in aceasta egalitate, prima data volumul dat de acid(200mL) si calculam ce volum de NaOH va corespunde pentru a fi reactia totala:
n moli NaOH=0,2 moli; n moli H₂SO₄ = 0,1 moli
0,1 moli/0, 2L acid= 0,2moli/Vs NaOH
Vs NaOH=0,2.0,2L/ 0,1=0,4L =400 mL solutie de NaOH de concentratie CM (mai putin fata de 500 mL intrat).
*Daca introducem volumul initial de NaOH in egalitate, va rezulta urmatorul volum de acid sulfuric, care trebuie consumat total:
o,1 moli/Vs acid= 0,2 moli/0,5L
Vs acid=0,1.0,5L/0,2=0,25 L=250 mL ( mai mult fata de 200 mL intrat)
Rezulta din aceste calcule, ca solutia de NaOH este in exces.Volumul de exces este:
V exces=V intrat -V necesar in reactie=500 mL-400 mL=100 mL
b) Concentratia molara a solutie initiale de acid sulfuric?
Introducem datele in CM:
CM = n moli/Vs
unde :
n moli de acid= 0,1 moli
Vs=200 mL=0,2 L
CM=0,1 moli/0,2 L=0,5 M
R: 100 mL exces de NaOH, 0,5 M acid.
Explicație:
Este o problema ce implica notiuni de concentratia molara a solutiei (mol/L) si calcul stoechiometric pentru reactia de neutralizare dintre un acid tare H₂SO₄ si o baza tare NaOH. Se cunosc volumele de solutii reactante,din care una este in exces, masa de sulfat de sodiu format si afirmatia ca solutiile au concentratii molare egale. Necunoscutele sunt: concentratiile molare ale solutiilor si substanta in exces (nume si masa).
Rezolvarea pleaca de la masa de sulfat de sodiu, respectiv numar de moli, de la care vom afla numarul de moli de reactanti, apoi excesul pe baza egalitatii dintre concentratiile molare, unde vom introduce pe rand volumele de acid si de baza intrate, pentru a afla cat este necesar in reactie.
Date:
-masa de Na₂SO₄ format=14,2 g
-M Na₂SO₄=2.A Na+A S+4.AO=2.23+32+4.16=142 g/mol
-n moli de Na₂SO₄=m/M=14,2 g/142 g/mol=0,1 mol
-reactia chimica este totala:
*stoechiometria:
2 moli NaOH + 1mol de acid → 1mol 2mol
2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2 H₂O
*intra *se formeaza
X moli-----------------Y moli-----------------0,1moli
*este adus de:
500 mLsolutie 200 mL solutie
Concentratie molara
CM = M = CM =M (egale)
V baza necesar=? Vacid necesar=? pentru consumarea totala