CALCULE CHIMICE

alcule pe baza ecuatlllor reactillor chimice

ETAPE DE REZOLVAo Notarea datelor problemei.(Atentlel Pentru 0 ecuatle putem lucra In moli, In grame, In moll ~i grame, sau In kmoli ~i kg.)

El Calcularea maselor ~i molilor substantelor care se iau In calcul,

El Scrierea corecta a ecuatiei reactiei chimice.

C Marcarea prin subliniere ~i supraliniere a substantelor care se iau In calcul.

IJ Sub substanta data se noteaza masa sau nurnarul de moli corespunzator acesteia ..

C Substantele care trebuie calculate se noteaza cu x, y, z, ... etc.

El Deasupra substantelor subliniate se noteaza masele molare tnrnultite cu coeficientii respectivi(daca exista).

[] Din proportiileastfel obtinute, se calculeaza necunoscutele. Exemplu:a c d b·c b·d-=-=-' x=--' Y=--b x y' a' a'

C Prezentarea raspunsurllor.

PROBLEME REZOLVATE• Cat oxid de calciu se obtine prin arderea a 20 9 de calciu? Cat oxigen se consuma? Exprlmatirezultatele In grame ~i moli.IIOate/e problemei: Ecuetl! $i calcule

mCa = 20 s El 2 Ca + O2 = 2 CaO

mCaO =? -- -

m02=? C 2 Ca + O2 = 2 CaO

"ceo =? Rezolvare In moll Rezolvare In grame-- -

n02=? [J 2 Ca + O2 = 2 CaO 2 Ca + O2 = 2 CaO

IEJ Mase maleculare. Mali0,5 moli 20 9

C -- - -- -1 mol Ca = 40 9 2 Ca + O2 = 2 CaO 2 Ca + O2 = 2 CaO

20 0,5 rnoli y x 20 9 y xnCa = 40 ; nCa = 0,5

MCaO = 40 + 16 = 56 2 rnof 1 mol 2 moli 2·40 9 32 9 2·56 9

D -- -- -- --

1 mol CaO = 56 92 Ca + O2 = 2 CaO 2 Ca + O2 = 2 CaO0,5 rnoli y x 20 9 y x

M02 = 2 . 16 = 32[] x = 0,5 moli . 2 moli x = 20 9 . 2 . 56 9

1 mol O2 = 32 g. 2 moli 2· 40 9

C Respuns: . x = 0,5 moll CaO x = 28 9 CaOnCaO = 0,5 moll CaO;

y = 0,5 moli . 1 mol y = 20 a, 32 9mCaO = 28 9 CaO; 2 moli 2·40 9"o = 0,25 moll O2,

y = 0,25 moli O2 y = 8 9 O22 . ,

m02 = 8 9 O2,

Utilizand relatia n = ~ se poate face transformarea nurnarului d~ moll in grame ~i invers:

28nCaO = 56; "ceo = 0,5 moli; mCaO = 0,5 . 56; meaO = 28 g;

8n02

= 32 ; n02 = 0,25 moli; m02 = 0,25 . 32; m02 = 8 g.

Observartc: Etapele E]- se pot rezolva pe aceeasi ecuatie. Aceasta modalitate va fi prezen-tata in urrnatoarea problema rezolvata.

Datele problemei:

mMgO = 240 9

n02

=?

Mase moleculare. Moli

MMgO = 24 + 16 = 40

1 mol MgO = 40 9240 6 I·nMgO ="""""40= mo I

espune:n0

2= 3 moll.

Deiele problemei:

mFeS = 0,22 kg

mFe =? mS =?

ase moleculare. Moli1 kmol Fe = 56 kg1 kmol S = 32 kgMFeS = 56 + 32 = 88

1 kmol FeS = 88 kg

Reepuns:m = 0,14 kg; m = 0,08 kg.

CALCULE CHIMICE

• Cati moli de oxigen (02) sunt necesari pentru a obtine240 grame de oxid de magneziu (MgO)?

Ecua[ii $i calcule

1 mol 2·40 g

2 Mg + O2 = 2 MgOx 240 g

X = 240 g . 1 mol2·40 9

X = 3 moli O2

• Cata pilitura de fier ~i cat sulf trebuie sa setncalzeasca pentru a obtine 0,22 kg de sulfura de fier?

Ecua[ii $i calcule

56 kg 32 kg 88 kg- - --Fe + S = FeSx y 0,22 kg

X = 0,22 kg . 56 kg = 0 14 k F88 kg , 9 e

Y - 0,22 kg . 32 kg 0,08 kg S- 88 kg

CALCULE CHIMICE

Datele problemei:

mHCI = 1,46 9

mCaCI2 =?mH20 =?

mC02 =?

Mase maleculare. Mali

MHCI = 1 + 35,5 = 36,5

1 mol HCI = 36,5 9-...1& - 004 I'

nHCI - 36 5 -, mo I,MCaCI2 = 40 + 2 . 35,5 = 111

1 mol CaCI2 = 111 9

MC02

= 12 + 2 . 16 = 44

1 mol CO2 = 44 9MH20 = 2 . 1 + 16 = 18

1 mol H20 = 18 9

Respuns:

mCaCI2= 2,22g; nCaCI2= 0,02 molimH20 = 0,36g; nH20 = 0,02 moll

mC02= 0,88g; nC02 = 0,02 moli

• Daca intr-o scoica se introduc cateva picaturi de acid, seobserva aparitia unei etervescente, Scoica confine car-bonat de calciu. Daca s-au introdus 1,46 9 HCI, ce can-titati de produsi de reactie se obtin? Exprimati rezultatelein moli ~i grame.

Ecuajii §i calcule2 moli 1 mol - 1 mol 1 mol

CaC03 + 2 HCI = CaCI2 + H20 + CO2 i0,04 moli x'' yz

X = 0,02 moli CaCI2; mCaCI2 = 0,02 . 111 9 = 2,22 9Y = 0,02 moli H20; mH. 0-= 0,02- - 18 9 = 0,36 92 .Z = 0,02 moli CO2; mC0

2= 0;02' 44 9 = 0,88 9

Rezolvare utilizand in prima etapa cantitatile exprimatein grame:

2,36,5 9 111 9 18 9 44 9

CaC03 + 2 HCI = CaCI2 + H20 + CO2 T1,46 9 x Y z

X = 1,46 9 . 111 9 = 2 22 C CI2 ' 36,5 ' 9 a 2

- 2,22 - ° 02 I'nCaCI2 - 111 -, mo I

y = 1,46 9 , 18 9 = ° 36 9 H 02 . 36,5 9 , 2

- 0,36 - ° 02 I'nH 0 - 18 - ,: mO I2 _ .,;,', ''-.

z = 1,46 9 . 44 g~088-'CO2 . 36,5 9 ,-,.,. ". g, 2

'l.-:.;:;'

_ 0,88 _'::'. ,nC02 - 44 - 0,02 ~ol!~

• Carbonatul de calciu se poate obtine barbotand dioxidde carbon intr-o solutie de hidroxid de calciu. Ce cantitatemaxima de dioxid de carbon poate reactiona cu 240 9solutie hidroxid de calciu, de concentratie 10%, Solutia setulbura ~i daca barbotarn aerul expirat de noi, suflandprintr-un tub, Ce concluzie se poate trage cu privire lacornpozitia aerului expirat?

-in calcule se utilizeaza cantitati de substante pure,

Daca in probleme se lucreaza cu substante in solutli de anumite concentratil este necesar sa secalculeze masa de substanta dizolvata "md'"

___________11 CALCULE CHIMICE

• $inele de cale terata pot fi sudate utilizand uncreuzet In care s-a introdus oxid de fier (Fe203) §i alu-miniu. Reactia este puternic exoterrna. Tn urmareactlei se obtine fierul topit care se scurge tn fisurasinelor, Daca s-a introdus 0 cantitate de 227,3 9 dealuminiu de puritate 95%, ce cantitate de fier se va

I , obtlne pentru sudura?

Datele problemei:

msolutie Ca(OH)2 = 240 9

c = 10%

mCa(OH)2= ?

mC02 =?

Mase maleculare. MaliMCa(OH)2 = 40 + 16 . 2 + 2 = 74

1 mol Ca(OH)z = 74 9

MC02

= 12 + 16 . 2 = 44

1 mol CO2 = 44 9Respuns:

mCa(OH)2 = 24 9mC02 = 14,27 g.

Datele prablemei:

mZn = 1,3 9

csol.HCI = 36,5%

PHCI = 1,183 g/cm3

Mase maleculare. MaliMHCI = 1 + 35,5 = 36,5

1 mol HCI = 36,5 91 mol Zn = 65 9

Respuns:

msol.HCI = 4 g;Vsol.HCI = 3,38 ern>,

Ecueii! $i calculeCalculul cantitatilde Ca(OH)z din solutie:

c i rn 10·240md= 01 nn S ; mCa(OH)z = 100 24 9 Ca(OH)z

74 9 44 9Ca(OH)';' + CO2 = Ca C03 j, + H20

24 9 x

x= 24 9 . 44 9 = 14,27 9 CO274 9

~

• lntroduceti tntr-o eprubeta 0 qranula de zinc cu masade 1,3 g. Peste aceasta turnatl 0 solutie de HCI de con-centratle 36,5%. Ce volum de solutie trebuie introduspentru ca reactia sa fie totala?

Densitatea solutiel de HCI de concentrate 36,5%este 1,183 g/cm3.

Ecua/ii $i calcule

65 9 2'36,5 9

Zn + 2 HCI = Zn CI2 + H2i1,3 9 x

IIt

- 1,3 9 . 2 . 36,5 9 = 1,46 9 HCI pur (md)x- 65 9

. 0 1,46 . 100 = 4= md 1

0 ; m HCI = 36 5 9m, c sol. ,

V = ; ; Vsol.HCI4g

D-II'1IJ

~

.r

CALCULE CHIMICE

Oate/e prob/emei:

mAl impur= 227,3 9

puritate = 95%

EcuaJii §i ca/cu/e95 95

mAl pur = mAl irripur 100 = 227,3 . 100 '"'216 gAl

n = ~ n = 221.,6= 8moli AI

2 moli 2 moli-- --2 AI + Fe203 = 2 Fe + AI2038 moli x

8 moli . 2 moli2 moli

mFe = 8 moli Fe . 56 ~ = 448 9 Fe

x= = 8 moli Fe

Mase mo/ecu/are. Moli1 mol Fe = 56 9

1 mol AI = 27 9Respuns:

mAl pur = 216 g;

mFe = 448 g.

o 0 •• O. o.o 0 + •• -» o. O.

S Fe FeS

• Se lncalzeste un amestec format din 11,2 9 tier !?i 8 9sulf. Reactloneaza Tntreaga cantitate de fier cu Tntreagacantitate de sulf? (Reactiaeste totala") Daca nu, care din-tre substante este In exces !?i Tn ce cantitate?

Calculati numarul de atomi de tier, !?i respectiv de sulf,care reactloneaza,

lnterpretaf modelarea reactiei prezentate In desen!

000 •• O. o.o 0 0 + •• ~ o. o. +

S Fe FeS

ooS

In exces

o 0 • •• o. o e •00 + ••• ~O. 0.+.S Fe FeS Fe

In exces

Oate/e prob/emei:

mFe = 11,2 9

mS = 8 9

Mase mo/ecu/are. Moli

1 mol Fe = 56 9- 11,2 - 02 I·nFe - ----s6 - , mo I

1 mol S = 32 9

"s = 38

2 = 0,25 moli

Reepuns:

Sulful este In exces;

mS = 1,6 9 S tn exces;

1,2046 . 1023 atomi de S

1,2046 . 1023 atomi de Fe

Ecuetl! §i ca/cu/e1 mol 1 mol- -

Fe + S = FeS0,2 moli 0,2 moli

Conform ecuatlei reactiei, 1 mol Fe reactioneaza cu1 mol S, deci 0,2 moli Fe vor reactiona cu 0,2 moli S.

0,2.6,023.1023 = 1,2046.1023 atomi de Fe

0,2.6,023.1023 = 1,2046 . 1023 atomi de S

1,2046 . 1023atomi de S

1,2046 . 1023atomi de Fe

reactioneaza cu

0,25nurnarul demoli de sulf

introdusi

0,20nurnarul de molide sulf care au

reactionat

0,05nurnarul de

moli de sulf Inexces

=

mS = 0,05 . 32 9 = 1,6 9 sulf tn exces.