Răspuns :
Răspuns:Părerea mea este! Sunt multe date și calcule.
Pe baza explicațiilor de mai jos, facem următoarele calcule:
Punctul a) masa soluției, ms2, de 98% H₂SO₄, din care se obțin 200 g soluție de H₂SO₄19,6%=? Se aplică relația matematică pentru concentrația procentuală de masă a soluției, C%:
C%=md.100/ms, unde:
md=masa de substanță dizolvată (g); ms= masa soluție (g), 100--de la %
Rezultă cu datele noastre:
19,6=md1.100/200g; md1=md2 (din soluția de 98%)
98%=md2.100/ms2
md1=19,6.2=39,2 g H₂SO₄
ms2=39,2 g.100%/98%=40 g soluție 98%.
Este logic, fiindcă din concentrația mare prin diluție, rezultă o concentrație mică.
Punctul b) Masa soluției de NaOH (ms3), de concentrație 10% NaOH, care neutralizează acidul din 200 g soluție 19,6%, adică reacționează total cu 39,2 g de H₂SO₄ dizolvat:
Vom calcula pe rând masa de NaOH (Y) reacționat cu 39,2 g de acid și care este md3 în soluția de 10% NaOH și apoi ms3 de NaOH.
Y.....................39,2g..........Z.................T
2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2 H₂O
2moli.............1 mol..............1mol.........2moli
2.40g/mol NaOH...1. 98g/mol H₂SO₄.....1.142 gde Na₂SO₄.....2.18 g/mol
Y=39,2g.2.40g/mol/98g/mol=32 g de NaOH
Acum vom calcula ms3, dacă md3=32, C%3=10%:
10% =32g.100%/ms3; ms3=32g.100/10=320 g de soluție 10% NaOH
Punctul c) Concentrația soluției în Na₂SO₄=?
Avem nevoie de: md4 de Na₂SO₄ și de ms4 soluție de Na₂SO₄:
Calcul de md4, Na₂SO₄, care este masa de sulfat de natriu(Z) rezultat din reacția de neutralizare:
Z=39,2 g.142 g/mol/98 g/mol=56,8 g de sulfat de sodiu
Calcul de ms4, masa soluției finale după reacție! Am propus un calcul pe bază de bilanț de masă.
Avem bilanțul de masă la reacția chimică de neutralizare:
ms1 de H₂SO₄ +ms3 de NaOH = ms4 de Na₂SO₄
Nu rămân reactanți neconsumați!
Rezultă:
39,2 g de H₂SO₄+(200-39,2)g de H₂O solvent +32 g de NaOH +(320-32) g de H₂O solvent= 56,8 g de Na₂SO₄+m H₂O formată+m apă/sol1+mapă/ sol2
m apă formată=T=39,2g.2.18 g/mol/98=14,4 g
Rezultă egalitatea între cei doi membri ai bilanțului masic:
39,2+32=56,8+14,4 , calculele sunt corecte!
Masa soluției finale, ms4 este:
ms4=md4+mapă=56,8 g Na₂SO₄+14,4 g H₂O formată+(520-71,2) apa din cele două soluții reactante
ms4=520 g
C%4=56,8 g de Na₂SO₄.100%/520 g=10,92 %
Punctul d) masa de Na₂SO₄.10 H₂O, ce va conține 56,8 g de Na₂SO₄ anhidru=? Se aplică regula de trei simplă:
dacă 1 mol de Na₂SO₄.10H₂O......conține 1 mol de Na₂SO₄
adică M=142 Na₂SO₄+10.18 H₂O(g/mol)......are.....142 Na₂SO₄ g/mol
atunci.......m cristalohidrat...................... are........56,8 g de Na₂SO₄
m cristalohidrat=322g/mol.56,8 g/142 g/mol=128,8 g
R:a) 40 g; b)320 g; c)10,92% aprox. d) 128,8
Verificați, vă rog calculele!
Se poate rezolva și cu număr de moli de acid sulfuric, care este 39,2/98=0,4 moli.
Explicație:
Este o problemă, care necesită noțiuni de: concentrație procentuală, calcul stoechiometric pe baza ecuației chimice, calcule cu masa de cristalohidrat și substanță anhidră.
Datele problemei cunoscute și necunoscute se pot prezenta schematic:
200 g soluție 19,6 %H₂SO₄ (ms1) rezultă din..X g (ms2) soluție 98%H₂SO₄
↓ ↓
C1% =19,6% =md1.100/ms1...........................................C2%=98%=md2.100/ms2
md1 H₂SO₄ = cu md2
↓
reacționează cu Y (g) de NaOH,care este md3 în soluția de NaOH 10%,ms3
↓
rezultă o soluție de Na₂SO₄, care are: o masă de soluție, ms4; o cantitate de Na₂SO₄, md4, (Z, se află stoechiometric din reacția de mai sus) și o concentrație procentuală, C%4
↓
din soluția de Na₂SO₄, de mai sus se separă o cantitate Z ,de sulfat de sodiu cristalizat cu 10 moli de apă:Na₂SO₄.10H₂O
