Răspuns:
Rezolvarea propusă
a) Raportul molar: mol Al: mol Zn, din 14,6 g aliaj Al-Zn=?
a= număr moli de Al
b=număr moli de Zn
x=masa de HCl, care reacționează stoechiometric cu *a* moli de Al
b=masa de HCl, care reacționează stoechiometric cu*b* moli de Zn
m aliaj=masa de aliaj=14,6 g = m Al+ m Zn
m Al=masa Al= a moli Al. A Al (g/mol atom)=27 a (g)
m Zn=masa Zn=b moli Zn. A AZn (g/mol)=65b(g)
md HCl=masa de HCl dizolvată în 220 g soluție HCl 18,25% și care reacționează stoechiometric cu 14,6 g aliaj Al-Zn
md HCl= x+y
- calculăm pe a și b, din sistemul cu 2 ecuații cu necunoscutele :a,b,x.y
masa aliaj =27a+65b
md HCl= x+ y
Vom exprima pe x și y, în funcție de a și b, prin calcul stoechiometric, aplicat la reacția Al și Zn cu HCl..
- calculăm masa dizolvată de HCl în 220 g soluție de HCl 18,25 %, cu ajutorul relației matematice pentru concentrația procentuală:
C% HCl=md HCl .100/ms
18,25%=md HCl.100%/ 220 g
md= 18,25.220 g/100=40,15 g HCl
M HCl= A H + A Cl= 1+35,5=36,5 g/mol
- calculăm pe x în funcție de a moli Al din reacția lui cu HCl:
a moli Al......x, g, HCl
Al + 3 HCl → AlCl₃ +3/2 H₂↑
1mol.............3.36,5 g/mol......1,5 mol H₂
x, g, HCl= 3.36,5.a
- calculăm pe y, g, de HCl, în funcție de b moli Zn, cu reacția chimică:
b moli Zn......y, g, HCl
Zn + 2 HCl → ZnCl₂+ H₂↑
1 mol.............2.36,5 g/mol........1mol H₂
y= 2.36,5 .b
- calculăm a și b din sistemul cu 2 necunoscute a și b:
14,6 = 27a+65b
40,15= 3.36,5a+2.36,5 b / împărțim la 36,5
rezultă
14,6 =27a+65b
1,1 = 3a+2b/ înmulțim cu (-9)
rezultă *b*
14,6=27a+65b
-9,9=-27a-18 b
+4,7 = / +47b
b= 4,7/47=0,1 mol de Zn
rezultă *a*:
1,1=3a+2b; 1,1-2.01,=3a
a=0,9/3=0,3 moli de Al
mol Al: mol Zn = 0,3 mol Al: 0,1 mol Zn / . 10
rezultă: 3 mol Al: 1 mol Zn
R: raport molar, mol Al: mol Zn=3:1
b) volumul total de H₂(L,c.n.) degajat în cele două reacții de substitutie Al și Zn cu HCl.
V total H₂(L, c.n) = V1 H₂(L.c.n) de la Al reacționat cu HCl + V2 H₂(L,cn) de la Zn reacționat cu HCl
Volum molar=22,4 L / mol gaz. în c.n.
- calculăm volumul de H₂(L, c.n.) produs stoechiometric de 0,3 moli Al, în reacție cu HCl
Din reacția Al cu HCl rezultă:
0,3 moli Al.....(+3HCL)...→→→......V1 H₂
1mol Al...................................3/2 mol.22,4 L/mol H₂
V1 H₂= 0,3 .1,5.22,4L=10, 08 L H₂
- calculăm volumul V2 de H₂, produs stoechiometric de 0,1 mol de Zn, în reacție cu HCl
Din reacția de mai sus, rezultă că:
0,1 mol Zn ....(+2HCl)...→→→..V2 H₂
1mol Zn....................................1mol .22,4 L/mol H₂
V2= 0,1 .22,4 L=2,24 L
- calculăm volumul total de H₂:
V total H₂= 10,08 L + 2,24 L=12,32 L
R: 12,32 L(c.n.) H₂
Explicație:
