X.11. Fierul rezultat prin aluminotermie din 18,069-1023 atomi de aluminiu reacțio- nează cu H₂SO4 de c = 20%. Se cere: a) volumul (dm³) de H₂ ce se degajă în urma reacției b) cantitatea de H₂SO4 20% consumată în reacția cu fierul. fierului cu H₂SO4; Repede eee plssssss
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Explicație:
18,069.10²³atomi Al
prin aluminotermie se obt. Fe
Fe react. cu H2SO4 , c=20%
a. VH2
b.ms H2SO4
-se afla nr. de moli de Al
n= 18,069.10²³ : 6,023.10²³= 3moli Al
-se scrie ec. si se afla nr. de moli Fe
3moli xmoli
Al + Fe2O3 = Fe + Al2O3
1mol 1mol
x= 3moli Fe
-se scrie ec. si se afla VH2 , ms H2SO4
3moli zmoli ymoli
Fe + H2 SO4= FeSO4 + H2
1mol 1mol 1mol
y= 3moli H2
VH2= 3moli .22,4L/moli= 67,2L = 67,2 dm³
z= 3moli H2SO4
m=n .M
m= 3moli .98g/moli=294g H2SO4----------> md sol.
ms= md.100 : c
ms= 294 .100 : 20=1470g sol. H2 SO4
Răspuns:
Propunerea de rezolvare a cerintelor
a)Cantitatea de H₂ degajat în reactia chimica dintre o solutie de H₂SO₄ de concentrație procentuală de 20% și cantitatea de Fe, produsa prin aluminotermie de 18,069.10²³ atomi de aluminiu
Reactiile chimice ce au loc sunt:
r 1 Fe₂O₃ + 2Al → 2 Fe + Al₂O₃
r2 Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑
- se calculează masa de Al, x, (mol), ce conține 18,069.10²³ atomi de Al, cu definiția numărului lui Avogadro. Cu acest număr de moli de Al, se va calcula stoechiometric volumul de H₂, L, măsurat în condiții normale de temperatură și presiune.
1 mol de Al...............are ...6,023.10²³ atomi de Al
x mol Al....................au...18,069.10²³ atomi de Al
x, mol Al= 1 mol Al. 18,069.10²³ atomi Al/6,023.10²³ atomi Al=3 moli
- se calculează volumul de H₂, y (L, măsurat în c.n.) produs stoechiometric de 3 moli de Al, astfel, din cele două reacții chimice (a, b):
Stoechiometric avem din reactia 1 si reactia 2:
2 moli Al produc 2 moli de Fe, care vor produce 2 moli de H₂ ( am înmulțit reacția 2 cu 2, fiindca era proporția 1 mol Fe la 1 mol H₂)
Stim, definiția volumului molar:
1 mol gaz, masurat în c.n. ocupa 22,4 L
Rezulta stoechiometria:
2 mol de Al......produc 2 moli de H₂= 2 volume molare=2.22,4 L (c.n.)
Deci, volumul de H₂, y (L, c.n.) produs de 3 moli de Al este:
dacă 2 mol Al.............produc 2.22,4 L, c.n. de H₂
atunci 3 moli Al........produc y, L, H₂
y, L, H₂=3 mol Al. 2.22,4 L H₂ / 2 mol Al =67,2 L
R: 67, 2 L H₂
b) cantitatea de soluție de H₂SO₄, de concentrație 20%, care reacționează cu Fe produs de 3 moli de Al =?
Masa de soluție se calculează din definiția concentrației procentuale de masă:
C% m H₂SO₄=md H₂SO₄ .100 / ms
unde:
C%m=20% = concentrația procentuală de masă
md=masa de H₂SO₄ dizolvat în cantitatea de soluție H₂SO₄, necunoscută. Masa de H₂SO₄ se calculeaza din reacțiile chimice 1,2, la care se consumă 3 moli de Al
ms=masa de soluție, necunoscuta problemei (g)
Calcule
- se calculeaza masa de H₂SO₄ (z), cu ajutorul celor 3 moli de Al.
Stoechiometria celor 2 reacții chimice indica:
2 moli de Al......produc 2 moli de Fe...care vor consuma 2 moli de H₂SO₄
deci:
daca 2 moli de Al.............corespund la 2 moli de H₂SO₄
atunci 3 moli de Al.........corespund la z moli de H₂SO₄
z= 3 moli de Al.2 moli de H₂SO₄/ 2moli de Al= 3 moli de H₂SO₄
Fiindca 1 mol de H₂SO₄= Masa moleculară H₂SO₄ (g/mol)
M H₂SO₄= 98 g/mol
Deci, 3 moli de H₂SO₄au masa de 3. 98 g/mol=294 g
Rezulta
md H₂SO₄=z=294 g
- se calculează masa de soluție de H₂SO₄ cu md și C%
20% = 294 g.100%/ms
ms= 294 g.100/20=1470 g
R: 1470 g soluție
Sper, sa va ajute!
Explicație: