Ce masă de sare se obţine la interacţiunea
hidroxidului de sodiu cu masa 60 g cu acid azotic cu masa 126 g?
12.26.2015
11.06.2015
Determinarea masei de materie primă impură necesară pentru obţinerea unei mase precizate de produs
Determinaţi masa de aluminiu tehnic (cu 1,6% impurităţi) necesară pentru obţinerea
aluminotermică a vanadiului cu masa de 15,288
kg din oxid de vanadiu (V).
Se
dă:
m (V2O5) = 15,288 kg
ω (impurităţi în Al tehnic) = 1,6%
|
Rezolvare:
1. Se scrie ecuaţia
reacţiei
10Al + 3V2O5 → 5Al2O3
+ 6V
2. Se determină
cantitatea de V2O5 ce se conţine în 15,288 kg de substanţă
|
m (Al tehnic) = ?
|
n(V2O5 ) = m(V2O5)/M(V2O5)
M(V2O5)
= 2•51g/mol+ 5•16 g/mol =182 g/mol
n(V2O5 ) = 15,288 kg: 182 g/mol = 15288 g: 182 g/mol = 84 mol
3. Se calculează cantitatea de
aluminiu pur necesară după ecuaţia reacţiei.
(se alcătuieşte proporţia.)
x 84 mol
10Al + 3V2O5 → 5Al2O3
+ 6V
10 mol 3
mol
x/ 10 mol = 84 mol/3 mol
x = (10 mol ·84 mol) : 3 mol = 280 mol (Al)
4. Se determină masa de
aluminiu zinc pur după formula:
m(X) = n(X)·M(X);
M(Al) = 27 g/mol
m(Al) = 280 mol· 27
g/mol = 7560 g = 7,56 kg
5. Se determină partea de masă
de aluminiu proba tehnică prin scădere:
ω(Al) = 100% - ω(impurităţi) = 100% - 1,6% = 98,4 %.
6. Se determină masa de aluminiu tehnic
necesară :
dacă la
98,4 %........................corespunde 7,56 kg Al pur
atunci la 100%........................corespunde m(Altehnic)
rezultă deci că m(Altehnic) = (7,56 kg·100%): 98,4% = 76,83 kg
Răspuns: pentru a obţinerea aluminotermică a
vanadiului
din 15,288 kg de oxid de vanadiu (V) sunt necesare
76,83 kg de
aluminiu tehnic ce conţine 1,6% impurităţi.
11.04.2015
Determinarea masei produsului final pornind de la o materie primă impură
1,5 kg calcar ce conţine 10% impurităţi a fost calcinat.
La rezidiul obţinut s-a
adăugat apă în exces.
Ce masă de var stins s-a obţinut?
NOTĂ: Calcarul
este un minereu ce conţine carbonat de calciu şi impurităţi.
Varul stins este
hidroxidul de calciu.
Calcinare = încălzire la temperaturi înalte (de
obicei au loc reacţii de descompunere).
|
Se dă:
m
(calcar) = 1,5 kg
ω(impurităţi) = 10 %
|
Rezolvare:
1. Se scriu ecuaţile
reacţiilor chimice.
Calcinarea
calcarului:
CaCO3 = CaO + CO2↑
Aşadar în urma încălzirii,din calcar rămâne
doar CaO (var nestins), CO2 se elimină.
|
|
m (var
stins) - ?
|
CaO este un
oxid bazic alcalin care reacţionează cu apa cu formare de bază alcalină:
CaO + H2O =
Ca(OH)2 + Q
Această reacţie
poartă numele de “stingerea varului” şi se degajă o cantitate mare de căldură (Q).
2. Se
determină masa impurităţilor din calcar
din calcar prin proporţia:
dacă în 100 % de calcar ........................se găsesc 10%
impurităţi
atunci în 1,5 kg calcar ........................ se vor găsi x g impurităţi
rezultă deci: x = (1,5 kg •10%): 100% = 0,15 kg (impurităţi)
3. Se calculează masa de CaCO3
pur prin scădere:
m(CaCO3) = m (calcar) – m(impurităţi) = 1,5 kg – 0,15 kg =
1,35 kg
4.
Se determină cantitatea de CaCO3 ce se conţine în 1,35 kg de substanţă după
formula:
n(CaCO3) = m(CaCO3):M(CaCO3)
Mr(CaCO3) = 40 + 12 +
3•16 = 100, M(CaCO3) =100
g/mol, astfel:
cantitatea de CaCO3 va fi: n(CaCO3) = 1,35 kg:100 g/mol = 13,5 mol
5. Se calculează cantitatea de
oxid de calciu CaO – var nestins - după
ecuaţia primei reacţii.
13,5 mol x
CaCO3 =
CaO + CO2↑
1mol 1mol
13,5 mol/1mol = x/1 mol, deci x = 13,5 mol de CaO
4. Se calculează cantitatea de
hidroxid de calciu Ca(OH)2 – var stins – după a doua ecuaţie.
13,5 mol y
CaO + H2O
= Ca(OH)2
1mol 1mol
13,5 mol/1mol = y/1 mol, deci y = 13,5 mol de Ca(OH)2
5. Se determină masa de var stins (Ca(OH)2)
după formula: m(X) = n(X)·M(X);
Mr(Ca(OH)2) = 40 + (16 +1)•2 = 74, M(Ca(OH)2) = 74 g/mol,
m(Ca(OH)2)=13,5
mol·74 g/mol = 999 g = 0,999 kg
Răspuns: Masa de var stins ce se obţine din 1,5 kg
calcar
ce conţine 10 % impurităţi este de 0,999 kg.
11.02.2015
Rezolvarea problemelor cu amestec de două substanţe în care ambele participă la reacţii chimice b) calcule pe baza a două reacţii chimice
Un amestec de pilitură de aluminiu și fier cu masa 22,2 g a fost dizolvat cu acid clorhidric în exces. În consecinţă, s-a degajat gaz cu masa 1,2 g.
Determinaţi partea de masă a fiecărui metal în amestec.
4. Se calculează cantitatea de
fier după ecuaţia reacţiei.
Determinaţi partea de masă a fiecărui metal în amestec.
Se dă:
m (amestec)
= 22,2 g
m(gaz) =
1,2 g
|
Rezolvare:
Se observă că ambele
substanţe interacţionează cu HCl. Aşadar scriem cele două ecuaţii chimice.
2Al+ 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ (reacția 1)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (reacția 2)
Se observă că gazul degajat este hidrogenul, rezultat în ambele
reacţii.
|
ω(Al) = ?
ω(Fe) = ?
|
Deci m(H2)=
m1(H2)+ m2(H2),
unde cu m1(H2) am notat masa
hidrogenului degajat din reacţia 1,
iar cu
m2(H2) – masa hidrogenului obţinut din reacţia 2.
1. Se determină cantitatea totală de H2 ce se conţine în 1,2 g de
substanţă după formula:
ntotal(H2) = m(H2):M(H2) , M(H2) = 2 g/mol,
n(H2) = 1,2 g: 2 g/mol = 0,6 mol
ntotal(H2)
= n1(H2) + n2(H2)
respectiv
cantitatea de hidrogen din ecuaţia 1 +
cantitatea de hidrogen din ecuaţia 2.
2. Se notează cu „a” – n1(H2)
-
cantitatea de hidrogen obţinută din
reacţia 1(Al+HCl).
Rezultă că putem calcula cantitatea de hidrogen
obţinută din reacţia 2
(Fe+ HCl) - n2(H2) prin
scădere:
n2(H2) =
ntotal(H2) - n1(H2) = (0,6 –
a) mol
3. Se calculează cantitatea de
aluminiu după ecuaţia reacţiei.
(se
alcătuieşte proporţia.)
x a
mol
2Al+
6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
2 mol 3 mol
x/2 mol = a mol /3 mol,
deci x = (2 mol• a mol)/ 3 mol =2a/3 ( mol de Al)
(Se
alcătuieşte proporţia.)
y (0,6-a) mol
Fe + 2HCl → FeCl2
+ H2↑
1mol 1mol
y/ 1mol = (0,6 - a) mol / 1 mol
y= (0,6 - a) (mol de Fe)
5. Se determină masa de
aluminiu din amestec după formula:
m(Al)= n(Al)·M(Al);
M(Al) = 27 g/mol, deci:
m(Al) = (2a/3)mol · 27 g/mol = 18a g
6. Se determină masa de fier
din amestec după formula:
m(Fe) = n(Fe)·M(Fe);
M(Fe) = 56 g/mol
m(Fe) = (0,6-a) mol· 56 g/mol = (33,6 - 56a) g
7. Se determină necunoscuta a alcătuind o ecuaţie chimică pe baza relaţiei:
m(aliaj)= m(Al) + m(Fe), rezultă că:
22,2 g = m(Al) + m(Fe) = 18a
g + (33,6 - 56a) g
22,2 = 18a + (33,6-56a)
22,2 = 33,6 -38a
38a = 33,6 – 22,2
a = 11,4: 38 = 0,3.
8. Se determină masa de aluminiu din amestec,
înlocuind
valoarea obţinută în expresia:
m(Al) = 18a g
m(Al) = 18•0,3 g =5,4
g
9. Se determină partea de masă
a aluminiului în amestec:
dacă în 22,2 g
aliaj ........................se găsesc 5,4 g Al
atunci la 100% aliaj
...........................corespunde ω(Al)
rezultă deci că
10. Se determină partea de masă a fierului în
amestec prin scădere:
ω(Fe) = 100% - ω(Al).
ω(Fe) = 100% - 24,11% = 75,89%.
Răspuns: Amestecul este constituit din
75,89% de fier şi 24,11 % de
aluminiu.
11.01.2015
Rezolvarea problemelor cu amestec de două substanţe în care ambele participă la reacţii chimice; a) calcule pe baza unei reacţii chimice
Asupra amestecului ce conţine
aluminiu şi oxid de aluminiu cu masa 75 g s-a acţionat cu acid clorhidric în
exces. În consecinţă, s-a degajat gaz cu masa 3,6 g. Determinaţi partea de masă
a oxidului de aluminiu în amestecul iniţial.
10.29.2015
probleme cu amestec de două substanţe din care doar una participă la reacţia chimică
La tratarea a 10 g
de aliaj (amestec) de fier şi cupru cu acid clorhidric în exces s-au
eliminat 0,05 g de gaz. Să se determine
partea de masă (%) a fiecărui metal din
componenţa aliajului.
NOTĂ: partea de masă se notează
cu litera grecească ω, numită omega –
se scrie ca un dublu „u”.
|
Se dă:
m (aliaj) = 10 g
m(gaz) = 0,05 g
|
Rezolvare:
Conform seriei metalelor se
observă că fierul interacţionează
cu HCl, iar cuprul nu. Astfel gazul
degajat, care este hidrogenul,
se
obţine din reacţia Fe cu HCl.
HCl se introduce în exces pentru a
ne asigura că tot fierul din
amestec a interacţionat.
|
|
ω(Fe) =?
ω(Cu) =?
|
10.20.2015
Determinarea formulei moleculare după clasa substanţei şi pe baza unei reacţii chimice.
O alchenă cu masa 14 g
adiţionează 32 g brom. Determinaţi formula moleculară a alchenei.
|
Se dă:
m(CnH2n)=
14g
m(Br2) = 32g
|
Rezolvare:
Deoarece hidrocarbura este o
alchenă,
formula ei generală este CnH2n.
|
n, FM-?
Scriem ecuaţia reacţiei:
CnH2n + Br2 → CnH2nBr2
Calculăm cantitatea de brom după
formula: n(Br2) = m(Br2):M(Br2)
n(Br2) = 32 g:160 g/mol = 0,2 mol
Stabilim proporţia în ecuaţie
– scriem sub substanţă numărul de mol conform ecuaţiei reacţiei şi deasupra
valoarea calculată pentru brom.
x mol 0,2mol
CnH2n +
Br2 → CnH2nBr2
1 mol 1mol
Conform proporției: x/1mol = 0,2 mol/1mol , se obține x= 0,2 mol (
Determinăm masa molară a
alchenei conform relaţiei: M(X) = m(X)/n(X)
M(CnH2n) = 14 g/0,2 mol = 70 g/mol
Calculăm masa moleculară
relativă a compusului:
Mr(CnH2n)
= n∙Ar(C) + 2n∙Ar(H) = 12n + 2n = 14n
Deoarece Mr(CnH2n)=
70, rezultă că 14n =70
n = 70:14=5
deci, formula
moleculară a substanţei este: C5H10.
10.14.2015
Determinarea formulei moleculare după clasa substanţei şi densitatea relativă.
Densitatea relativă faţă de hidrogen a vaporilor unui alcan este egală
cu 36.
Determinaţi formula moleculară a hidrocarburii.
|
Se dă:
DH2(CnH2n+2)=36
|
Rezolvare:
Deoarece hidrocarbura este alcan,
formula generală este CnH2n+2
|
FM,
n=?
Se determină masa
moleculară relativă a compusului din formula densității relative:
DH2(CnH2n+2)= Mr(CnH2n+2): Mr(H2) ;
rezultă că Mr(CnH2n+2) = DH2(CnH2n+2)∙Mr(H2)= 36∙2=72
Calculăm masa moleculară relativă a compusului:
Mr(CnH2n+2) = n∙Ar(C) +
(2n+2)∙Ar(H) = 12n + 2n + 2 = 14n + 2
Deoarece Mr(CnH2n+2)= 72, rezultă că
14n + 2 =72
14n = 72-2=70
n = 70:14=5
deci, formula
moleculară a substanţei este: C5H12.
Răspuns:
formula hidrocarburii saturate aciclice este C5H12
Determinarea formulei după clasa substanţei şi masa ei moleculară.
O hidrocarbură saturată aciclică are masa moleculară relativă egală cu
72.
Determinaţi formula moleculară a hidrocarburii.
|
Se dă:
Mr(CnH2n+2)= 72
|
Rezolvare:
Deoarece hidrocarbura este saturată şi aciclică ea aparţine seriei
omoloage a alcanilor. Deci formula generală este CnH2n+2.
|
FM, n=? Calculăm
masa moleculară relativă a compusului:
Mr(CnH2n+2)
= n∙Ar(C) + (2n+2)∙Ar(H) = 12n + 2n + 2 = 14n + 2
Deoarece Mr(CnH2n+2)= 72, rezultă că
14n + 2 =72
14n = 72-2=70
n = 70:14=5
deci, formula
moleculară a substanţei este: C5H12.
Răspuns:
formula hidrocarburii saturate aciclice este C5H12
10.05.2015
Determinarea formulei moleculare a unei substanțe organice pe baza produşilor de ardere
La arderea unei substanţe
organice cu masa de 2,3 g s-a obţinut oxid de carbon (IV)
cu masa 4,4 g şi apă cu masa 2,7 g. Densitatea relativă a vaporilor acestei
substanţe în raport cu aerul este egală cu 1,587. Determinaţi formula chimică a
substanţei.
Se dă:
m(CxHyOz)
= 2,3 g
m(CO2)
= 4,4 g
m(H2O) = 2,7 g
Daer(CxHyOz) = 1,587
|
Rezolvare:
Deoarece nu se
precizează tipul substanţei
presupunem că substanţa conţine C, H şi O.
Se scrie ecuaţia
reacţiei în formă generală:
2CxHyOz
+ (4x+y-2z)/2 O2 = 2xCO2 +
y H2O;
Se determină masa
carbonului şi a hidrogenului,
care se conţine în proba substanţei organice:
M(CO2) =
44 g/mol; M(C) = 12 g/mol;
|
CxHyOz
- ?
|
|
44
g (CO2) -------- 12 g (C)
4,4
g (CO2) -------- x g (C) rezultă că x = (4,4 g
M(H2O)
= 18 g/mol; M(H) = 1 g/mol
1
mol de H2O conţine 2 moli H
18
g (H2O) --------- 2 g (H)
2,7
g (H2O) --------- y g (H)
Se determină masa oxigenului:
m(CxHyOz)
= m(C) + m(H) + m(O) rezultă că m(O) = m(CxHyOz)
– (m(C) + m(H))
m(O) = 2,3 – (1,2 + 0,3) = 0,8 g (O)
Se determină cantitățile pentru fiecare element din substanță:
n(C) = m(C)/M(C); n(C) =1,2 g: 12 g/mol = 0,1 mol
n(H) = m(H)/M(H); n(H) =0,3 g: 1 g/mol = 0,3 mol
n(O) = m(O)/M(O); n(O) =0,8 g: 16 g/mol = 0,05 mol
Se determină raportul molar al
elementelor în substanţă:
n(C)
: n(H) : n(O) = x : y : z = 0,1 mol : 0,3 mol :
Simplificăm raportul molar prin cel mai mic termen, respectiv 0,05 mol.
Se obține raportul molar: n(C) : n(H) : n(O) = 2 : 6 : 1.
Astfel,
formula brută a substanţei este C2H6O.
Formula moleculară a substanței va fi: (C2H6O)m.
Pentru a determina valoarea lui m se calculează masa molară a substanței din formula densității relative:
Daer(CxHyOz) = M(CxHyOz))/Maer.
Masa
molară a substanţei CxHyOz este egală cu:
M(CxHyOz)
= Daer · Maer = 1,587 · 29 g/mol = 46 g/mol
-
Se determină masa molară a formulei brute:
M(C2H6O)
= 24 + 6 + 16 = 46 g/mol
- Se determină valoarea lui m după formula: m = M(CxHyOz)/M(formulă brută).
respectiv: m = 46 g/mol : 46 g/mol = 1.
Așadar, substanţa
supusă arderii are formula moleculară C2H6O.
Răspuns:
Substanţa supusă arderii are formula chimică C2H6O
şi
poate fi alcoolul etilic C2H5OH sau eterul dimetilic H3C–O–CH3.
10.03.2015
Concursul ”Pro-Chim” la prima ediție...
Un concurs al nostru, al prometeiștilor, la chimie, a fost un vis care a așteptat multă vreme undeva în sertarele sufletelor noastre... al meu și al colegei mele, doamna Larisa Avdeev.
A trebuit să găsim, însă, ”locomotiva” care să ne împingă în realizarea lui... și ea s-a dovedit a fi unul din cei mai speciali elevi ai mei: Alexandru Cotos.
Am avut ocazia, de-a lungul celor 21 de ani de activitate la catedră, să interacționez cu mai mulți elevi dotați în acest domeniu, însă relația noastră se limita doar la pregătirea academică... fără să încerc prea mult să descopăr ce e în sufletul acestor tineri, care sunt nevoile lor emoționale...
Alexandru a fost cel care m-a determinat să încerc să schimb ceva... dacă am reușit sau nu, timpul o va spune. Eu cred că am câștigat un prieten adevărat...
Mulțumirile mele vin cam târziu... dar am simțit azi nevoia să o spun și aici...
Mulțumesc Alexandru, mulțumesc dna Avdeev, mulțumesc Ludmila Zavorotnaia!
Mulțumesc acestei echipe minunate care a muncit pentru acest vis!
Bun sau rău, el s-a realizat!
Și din ecourile impresiilor pe care le-au trăit cei peste 50 de participanți, cred că efortul a fost meritat!
Mulțumesc tuturor colegilor, profesorii de chimie de la cele 9 licee din Chișinău care au răspuns chemării noastre!
...nu ne rămâne decât să sperăm că acest concurs va deveni o tradiție frumoasă.
A trebuit să găsim, însă, ”locomotiva” care să ne împingă în realizarea lui... și ea s-a dovedit a fi unul din cei mai speciali elevi ai mei: Alexandru Cotos.
Am avut ocazia, de-a lungul celor 21 de ani de activitate la catedră, să interacționez cu mai mulți elevi dotați în acest domeniu, însă relația noastră se limita doar la pregătirea academică... fără să încerc prea mult să descopăr ce e în sufletul acestor tineri, care sunt nevoile lor emoționale...
Alexandru a fost cel care m-a determinat să încerc să schimb ceva... dacă am reușit sau nu, timpul o va spune. Eu cred că am câștigat un prieten adevărat...
Mulțumirile mele vin cam târziu... dar am simțit azi nevoia să o spun și aici...
Mulțumesc Alexandru, mulțumesc dna Avdeev, mulțumesc Ludmila Zavorotnaia!
Mulțumesc acestei echipe minunate care a muncit pentru acest vis!
Bun sau rău, el s-a realizat!
Și din ecourile impresiilor pe care le-au trăit cei peste 50 de participanți, cred că efortul a fost meritat!
Mulțumesc tuturor colegilor, profesorii de chimie de la cele 9 licee din Chișinău care au răspuns chemării noastre!
...nu ne rămâne decât să sperăm că acest concurs va deveni o tradiție frumoasă.
Abonați-vă la:
Postări (Atom)