CONCENTRAŢIA SOLUŢIILOR MODELE DE PROBLEME Concentraţia procentualã, olarã, noralã I! Bi"lio#ra$ie
St.Ilie, M. Ionica, Probleme de chimie pentru clasele a IX-a si a X-a Pro"lea % &'!'( St!Ilie, Pro"lee )e c*iie+ O oluţie A )e - (SO' )e concentraţie '. / cu )0 %,1 #2c 1 e aetecã cu o oluţie B - (SO' 3,%4 olar cu ) 0 %,5 #2 c 1! Se cere6 oluţiei A 7i concentraţia procentualã procentualã a 1. )eterinaţi concentraţia olarã a oluţiei oluţiei B8
2. ce 9olu 9a tre"ui ã luã )in $iecare pentru a prepara ' L oluţie 4 olar8 3. e aetecã ' L oluţie 4 olar cu c # oluţie NaO- )e concentraţie :/! Care ete con)iţia ca aetecul re;ultat ã $ie neutru & reacţia ã $ie totalã+< Varianta de rezolvare propus !tim"
Soluţia A are caracteristicile"
-concentra#ia procentual$%&'( -densitatea )d* $ 1,3 +cm 3( -masa molecular 2S%$ /0 )se calculeaz uor*( Soluţia B are caracteristicile" -concentra#ia molar$/,10M)mol*( -densitatea$1, +cm 3( Solu#ia rezultat prin amestecarea solu#iilor 4 i 5 are caracteristicile" -volumul 6inal$ %( -concentra#ia molar 6inal$0 M )mol*( -reac#ia chimic dintre 2S% cu 7a-este o reac#ie de neutralizare total( -masa molecular la 7a$%&( 7u tim" tim" -concentra#ia molar a solu#iei 4$8 -concentra#ia procentual a solu#iei 5$8 -md la solu#ia 6inal de 0 molar$8 -volumul solu#iei 4 $ V 4 $ 8 )* -volumul solu#iei 5 $ V 5 $ 8 )* -masa solu#iei de 7a$ c )+* -concentra#ia procentual a solu#iei de 7a$ 9' : masa de 7a 7a ce reac#ioneaz reac#ioneaz $ a $ masa dizolvat dizolvat din ;c< )+* de de solu#ie -rela#ia dintre ;
Rezolvare Calcularea concentraţiei molare a soluţiei A şi a concentraţiei con centraţiei procentuale pentru soluţia B:
= >oncentra#ia molar a solu#iei 4. Se pleac de la rela#ia r ela#ia matematic dintre concentra#ia procentual i molar" >p $ )md.1&&*)ms* >M $ md)M.Vs* d $ msVs >M>p $ md)M.Vs*)md.1&&*)ms*$md)M.Vs*.m md)M.Vs*)md.1&&*)ms*$md)M.Vs*.ms)md.1&&* s)md.1&&* >M>p$msM.Vs.1&& ?ar" msVs $ d $ densitatea solu#iei msurat @n +cm 3 $ +1&-3 1 cm3 $ 1&-3 dm3 $ 1&-3( 1 dm3$ 1 Aezult c" >M4 >p4 $ d M.Vs.1&&.1& -3 $ d M.1& -1 >M4 $ > p4 . dM.Vs.1& -1 $ %&.1,3/0.1& -1 $ ,3&B $ ,31 mol CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC = >oncentra#ia procentual a solu#iei 5. Se rezolv dup modelul de mai sus" >M5 >p5 $ dM.1&-1 /,10>p5 $ 1,/,0( cp5 $ /,10./,01, $ /,/DB $ B& ' 2. Pentru a a6la volumele solu#iilor 4 i i 5 se rezolv sistemul de mai Eos V4FV5$% md 4Fmd 5 $ md 6inal
md fnal = CM.Vs.M = 8.4.98=3136 Se exprimã masele dizolvate de acid sl!ric "n cele doã sol#ii $ %i & de concentra#ii molare' "n !nc#ie de volm( md$ = )'31.V$.98 = )*+'38 V$ md& = 9'18.V&.98 = 899'64 V& ,ezltã' ,ezltã' "n rma "nlocirii "nl ocirii "n sisteml de mai ss( V$-V&=4 )*+'38 V$ - 899'64 V &=3136 Se "mparte ltima eca#ie la )*+'38 %i rezltã( V$-V&=4 V$-1'3 V&=6'+3 Se e!ecteazã scãderea primei eca#ii din a doa( V$ - 1'3 V& /V$ / V& = 6'+304 +'3 V& = *'+3 V& = *'+3 ( +'3= *'8 V$ - *'8 = 4 V $ = 40*'8 V $ = 1'** 3. Care este rela#ia dintre c2 %i x2' pentr reac#ia totalã( ◄ Scriem reac#ia cimicã totalã dintre a5 %i *S547 apoi calclãm c atorl ei masa de a5' care va reac#iona c 3136 de *S54 din 4 : sol#ie 8 M(
Rezolvare Calcularea concentraţiei molare a soluţiei A şi a concentraţiei con centraţiei procentuale pentru soluţia B:
= >oncentra#ia molar a solu#iei 4. Se pleac de la rela#ia r ela#ia matematic dintre concentra#ia procentual i molar" >p $ )md.1&&*)ms* >M $ md)M.Vs* d $ msVs >M>p $ md)M.Vs*)md.1&&*)ms*$md)M.Vs*.m md)M.Vs*)md.1&&*)ms*$md)M.Vs*.ms)md.1&&* s)md.1&&* >M>p$msM.Vs.1&& ?ar" msVs $ d $ densitatea solu#iei msurat @n +cm 3 $ +1&-3 1 cm3 $ 1&-3 dm3 $ 1&-3( 1 dm3$ 1 Aezult c" >M4 >p4 $ d M.Vs.1&&.1& -3 $ d M.1& -1 >M4 $ > p4 . dM.Vs.1& -1 $ %&.1,3/0.1& -1 $ ,3&B $ ,31 mol CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC = >oncentra#ia procentual a solu#iei 5. Se rezolv dup modelul de mai sus" >M5 >p5 $ dM.1&-1 /,10>p5 $ 1,/,0( cp5 $ /,10./,01, $ /,/DB $ B& ' 2. Pentru a a6la volumele solu#iilor 4 i i 5 se rezolv sistemul de mai Eos V4FV5$% md 4Fmd 5 $ md 6inal
md fnal = CM.Vs.M = 8.4.98=3136 Se exprimã masele dizolvate de acid sl!ric "n cele doã sol#ii $ %i & de concentra#ii molare' "n !nc#ie de volm( md$ = )'31.V$.98 = )*+'38 V$ md& = 9'18.V&.98 = 899'64 V& ,ezltã' ,ezltã' "n rma "nlocirii "nl ocirii "n sisteml de mai ss( V$-V&=4 )*+'38 V$ - 899'64 V &=3136 Se "mparte ltima eca#ie la )*+'38 %i rezltã( V$-V&=4 V$-1'3 V&=6'+3 Se e!ecteazã scãderea primei eca#ii din a doa( V$ - 1'3 V& /V$ / V& = 6'+304 +'3 V& = *'+3 V& = *'+3 ( +'3= *'8 V$ - *'8 = 4 V $ = 40*'8 V $ = 1'** 3. Care este rela#ia dintre c2 %i x2' pentr reac#ia totalã( ◄ Scriem reac#ia cimicã totalã dintre a5 %i *S547 apoi calclãm c atorl ei masa de a5' care va reac#iona c 3136 de *S54 din 4 : sol#ie 8 M(
a 3136 * a5 - *S54 = a*S54 - * *5 *.4+ 98 a = *.4+.3136;98 = *)6+ de a5 ◄
? dizolvate de a5 atnci c >? sol#ie a..*)6+ a..*)6+ de a5 x.c = *)6+.1++ = *)6+++ R: 5,31 M; 60; !,!" #; 1,!! #; $%c&!56000
''% Bi(lio)ra*e Vasilica Croitor' @.$.Constantinesc' $plica#ii %i proAleme de cimie analiticã' Bditra enicã' pa.*4 1%+itrul unei soluţii e clorur- e .er/''' este 0,00!" ) e /''' 2 cm 3% Care este normalitatea soluţiei n: a reacţia cu amoniacul; ( n reacţia cu ionul e staniu/''4 e - A e & 55,"5% Rezolvare
Se cnosc( Concentra#ia Dn EeCl EeCl3 exprimatã sA !ormã de titr' = +'++*8 ;cm3 $ Ee = ))'8) Aeac#ia dintre Ge>l 3 i 7% este o reac#ie de precipitare Aeac#ia dintre Ge>l 3 i Sn>l2 este o reac#ie redo9 H9presia matematic a > n ) nH+ nH+ *" *" 4l+oritmul de calculare a H+ pentru Ge, pentru cazurile" a* cnd nu se modi6ic numrul lui de o9idare( b* cnd particip la reac#ii la reac#ii redo9. 7u se cunosc" cunosc" H+ al Ge ȋn reac#ia cu 7% i Sn>l% >n a solu#iei de de Ge )III* ȋn cele dou dou cazuri Calcle 1.Se considerã Vs= 1 : = 1+++ cm3 *. @in titr se calcleazã masa de Ee><<<<<<
B Ee><<<<<<<<
R:0,05n
'' Bi(lio)ra*e
5la Fetresc' GaAriela @oAresc' $drian0Miail Stadler' Cimie' manal pentr clasa a
Bste o proAlemã de concentra#ie procentalã Cnoa%tem /!ormla matematicã de calclare a concentra#iei procentale /masa de sare care se dizolvã' adicã masa dizolvatã7 md= 0masa sol#iei' m s = 3)+ cnoa%tem Concentra#ia procentalã ,ezolvare se introdc datele Dn !ormla concentra#iei procentale %i se rezolvã calcll( Cp = 7×100/ 350 = 2 %
R: varianta (
!%2 pa)%! 2 #a !00 ) soluţie e 7a89 e concentraţie 30 se aau)100 ) ap-%Concentraţia soluţiei nou .ormat- este e: a 10; ( !0; c 15; 30% ste o pro(lem- e concentraţie procentual-, e iluţie%
Cnoa%tem( 0masa sol#iei ini#iale' msi= *++ 0concentra#ia ini#ialã' cpi = 3+I 0masa de apã' m* 5 = 1++ cnoa%tem( 0masa sol#iei fnale' ms ! = J 0masa de a5 dizolvatã' md = J 0concentra#ia fnalã' cp! = J ,ezolvare 1.se aKã mdi din cpi %i msi din !ormla concentra#iei procentale( 3+ = mdi x 1++ ; *++ 7 mdi = 6+
OBSERVAŢIE: masa !"#$a&' !n 200 ( ) s#$*+!) )s&) ,! masa !"#$a&' !n s#$*+!a -na$'.
*.se calcleazã ms! ( ms! =msi - m*5 ms! = *++ - 1++= 3++ 3. se calcleazã cp! ' prin Dnlocirea datelor Dn !ormla de calclare a concentra#iei procentale( Cp = 60×100 / 300 = 20%
R & !0
%2 pa) % ! 2e amestec- !00 ) soluţie e <' cu c& 10 cu 00 ) soluţie <' e concentraţie !0 % e o(ţine o soluţie e concentraţie: a !! ;( 16, 16; c 1",33 ; 13,13%
,ezolvare Bste o proAlemã de concentra#ie procentalã.
Cp! = md! x 1++ ; ms! md! = md1 - md* >? ms! = ms1 - ms* >? ms1 = *++ ms* =4++ cp1 = 1+ I cp* = *+ I 1.se calcleazã md1 %i md* %i md! ( md=cp.ms;1++ md1 = 1+x *++ ; 1++ = *+ md* =*+ x 4++ ; 1++ = 8+ md! = *+-8+ = 1++ *.se calcleazã ms! ms! = *++-4++=6++ 3.se calcleazã cp! ( Cp Cp! = 1++ x1++ ; 6++ varianta (
=1616 %
R:
6% 2 pa) ! Molaritatea /C M soluţiei care conţine ,= ) e 9 ! 8 n !00 m# soluţie este: a 0,33M; ( 0,!5 M; c 0,5 M; 1,33 M%
,ezolvare Se introdc datele Dn rela#ia de calclare a CM > mol; :?( M*S54 = *$ - $S - 4 $5 = *L1-3*-4L16= 98 *++m: = +'* : C = / 8x 02 = 025
R: varianta (
'''% Bi(lio)ra*e
:mini#a Vlãdesc' Cimie' manal pentr clasa a ou- )rame piatr- acr- ?
@atele proAlemei md= * de cristaloidrat m apã=1++ CI = J ms =J
Btapele rezolvãrii proAlemei %i calcll matematic 1? Se scrie rela#ia de calclare Cp %i ms( cp = mdx1++; ms nde( md= masa dizolvatã de sare anidrã ms= masa sol#iei oA#inte 7 ms = md - m apã *? se calcleazã masa moleclarã de sare anidrã c rela de trei simplã M N$l >S54?* x 1* *5 O = M N$l >S5 4?* - 1* M *5 M N$l >S54?* x 1* *5 O= 39- *- *> 3*- 4L16? - 1* > *L1 -16?=44 M N$l >S54?* = 39-*-*L96=*)8 Pn M cristaloidrat=44 .. snt. Msare anidrã=*)8 $tnci "n masa cristaloidrat=*.x = 258×2 / 7 = 10
3? se calcleazã masa sol#iei oA#inte( ms = 1'+9 - 1++ = 1+1'+9
4? se "nlociesc datele "n !ormla concentra#iei procentale( Cp = 10 x100 / 1010 = 1078 %
3%a) 51 2 e amestec- 00 ) soluţie 10 7a89 cu 00 ) soluţie 50 7a89 şi cu !00 ) e ap-% - se ae concentraţia procentual- a soluţiei o(ţinute4 >atele pro(lemei
tapele rezolv-rii pro(lemei şi calculul matematic
ms1=4++ c1=1+I de a5 ms* = 4++ c*= )+ I m apã=*++ md1=J md*=J md!=J ms! =J C!I = J
1? Se scrie rela#ia de calclare Cp %i ms! Cp!= md!x1++ ; ms! nde(md= masa fnalã dizolvatã de a5ms= masa sol#iei fnale oA#inte ms! = md! - m apã *? Se calcleazã md1 %i md* %i md!(md1= 1+ x 4++ ; 1++ = 4+ md*= )+ x 4++ ; 1++ = *++ md!= md1- md*= 4+-*++ = *4+ 3? Se calcleazã ms !( ms! = ms1 - ms* - mapã = 4++-4++-*++=1+++ 4? se "nlociesc datele "n !ormla concentra#iei procentale( Cp = 20 x100 / 1000 = 2 %
%2pa)%51 2 Dn ce raport tre(uie amestecate ou- soluţii: o soluţie/' e concentraţie 10 7aCl cu alt- soluţie /'' e concentraţie 30 7aCl pentru a o(ţine o soluţie /''' e concentraţie !5 4 Ce cantit-ţi e soluţie ' şi '' sunt necesare pentru a o(ţine "00 ) soluţie *nal- /''' 4 >atele pro(lemei
tapele rezolv-rii pro(lemei şi calculul matematic
c1=1+I de FroAlema se rezolvã c metoda rafcã >rela dreptnili?( a? aCl c*= 3+I c!=*)I ms!=8++ raport de masã pm1(pm*=J ms1=J ms*=J Se scad procentele pe diaonalã %i se oA#in pãr#ile de masã' "n care se amestecã cele doã sol#ii.pm1= pãr#i de masã sol#ia ><<<<<<<<<<
= 800 x 1 / = 200 ( 4 = 800 x 3 / =600 ( sa* = 800 ( s#$*+!) III 200( s#$*+!) I
5%2 pa)%512 Ce cantitate e soluţie 10 7a89 este necesar- pentru neutralizarea complet- a !00 ) soluţie 9! 8 e concentraţie =," 4 >atele tapele rezolv-rii pro(lemei şi calculul matematic pro(lemei
c1=1+I de a5 ms* = *++ *S54 c*= 9'8I md1=Ja5 md*=J* S54 ms a5 =J M a5 = 4+ M* S54 = 98
1? Se scrie rela#ia de calclare Cp( Cp= mdx1++ ; ms nde( md= masa dizolvatã ms= masa sol#iei ms! = md! - m apã*? *?Se calcleazã md* de * S54 md*= cp x ms ; 1++ md*= 9'8 x *++ ; 1++= 19'6 de * S54 3? Masa dizolvatã de a5 >md1? este masa de a5' care reac#ioneazã c 19'6 de * S54. Se considerã reac#ia de netralizare totalã. Se aplicã n calcl stoeciometric pentr calclarea li md1' care se noteazã c x. H 19'6 * a5 - * S54 = a* S54 - *5 * x 4+ 98 $vem propor#ia' de mai ss' din care se aKã H( = 2x 0x 16 / 8 = 16
4? se calcleazã masa sol#iei de a5 c atorl !ormlei concentra#iei procentale' la care cnoa%tem(md1= 16 7 cp I = 1+I 1+I = 16x 1++; ms1 ms1 = 16×100 / 10 = 160 ( s#$*+!) 9aO
6%2 pa)%512 Ce molaritate are soluţia care conţine = ) e 9!8 izolvat n 500 cm3 soluţie J
@atele proAlemei md=49*S54 Vs=)++ cm3 = )++ ml= +'): CM = J >mol;l?
Btapele rezolvãrii proAlemei %i calcll matematic 1?Se scrie rela#ia de calclare C M CM = md ; Mx Vs >mol ; :? nde( md= masa dizolvatã >?7 Vs= volm sol#iei >l?7 M= masa moleclarã *?Se calcleazã masa moleclarã a * S54 M * S54 = *$ - $ S- 4 $ 5 = *L1-3* - 4L16 = *-3*-64=98 3?Se "nlociesc datele "n rela#ia de calclare a concentra#iei molare( C = / 8×05 = 1
6%2 pa)%512 Ce molaritate are soluţia care conţine = ) e 9!8 izolvat n 500 cm3 soluţie4
@atele proAlemei
Btapele rezolvãrii proAlemei %i calcll matematic
Vs=+'1 dm3 =+'1 : CM =+'1 >mol;l? md = J
1? Se scrie rela#ia de calclare CM CM = md ; Mx Vs>mol;:? nde( md= masa dizolvatã >? Vs= volm sol#iei >l? M= masa moleclarã *? Se calcleazã masa moleclarã a ClM Cl = $ - $ Cl = 1-3)')= 36') 3? Se "nlociesc datele "n rela#ia de calclare a concentra#iei molare %i se aKã md( +'1 = md ; 36')L+'1 m= 0365 ( C$
"% 2 pa) 512 8 soluţie e Ca/783! conţine ,1 ) solvat n !50 cm3 e soluţie% Care este molaritatea soluţiei4
@atele Btapele rezolvãrii proAlemei %i calcll matematic proAlemei md=4'1 1?Se scrie rela#ia de calclare C M 3 Vs=*)+ cm = CM = md ; Mx Vs >mol ; :? *)+ ml=+'*): nde(md= masa dizolvatã >? CM = J >mol;l? Vs= volm sol#iei >l? M= masa moleclarã*?Se calcleazã masa moleclarã a Ca>53?* M Ca>53?* = $ Ca - *> $ -3 -3 $5? = 4+- *> 14-3L16? = 4+ -*> 14-48?=164 3?Se "nlociesc datele "n rela#ia de calclare a concentra#iei molare %i se aKã CM( CM = 4'1 ; 164L+'*) C = 01
=%2 pa)% 512 oluţia oluţia e 9! 8 e concentraţie =" are ensitatea ensitatea e 1," ) 2 cm3 % Care este molaritatea acestei soluţii 4 >atele pro(lemei
tapele rezolv-rii pro(lemei şi calculul matematic
CI 1?Se scri rela#iile de calclare C M %i Cp( =98I*S54 CM = md ; Mx Vs >mol ; :? R= 1'84 ; nde( 0 ml= 1'84; 1+ md= masa dizolvatã >?7 Vs= volm sol#iei >:?7 3 : M= masa moleclarã 03 1ml = 1+ : cp = mdx1++; ms md *S54 = J nde( CM = J >mol;l? md= masa dizolvatã de sare anidrã M *S54 = 98 ms= masa sol#iei oA#inte *?Se scrie rela#ia de calclare a densitã#ii( = m ; Vs >;ml? nde( m= masa sol#iei >? V= volml sol#iei >ml? 3? Se calcleazã masa dizolvatã de acid sl!ric din concentra#ia procentalã' findcã se rmãre%te introdcerea densitã#ii "n !ormla
concentra#iei molare( md = Cp x ms; 1++ = 98 x ms ; 1++= ms x +'98 4?Se exprimã concentra#ia molarã' c md de mai ss( CM = ms x +'98 ; 98x V = +'+1 x 1'84 ; ml = +'+184 ; 1+ 03 : C=18 m#$/ ;
%.! 2 pa#!5%2 Ce 9olu )e oluţie .,(5 M )e Ca&O-+( ete necear pentru a neutrali;a %.. c1 oluţie 1M )e -Cl< Datele Datele pro"leei pro"leei Etapele Etapele re;ol9ãri re;ol9ãriii pro"leei pro"leei 7i calculul calculul ateatic ateatic > M$&,2M 1*Se scrie rela#ia de calculare > M "
>a)*2 >M $ 3 M >l
>M $ md M9 Vs )mol * unde"
Vs $ 1&& cm $1&&ml $&,1
md$ masa dizolvat Vs$ volum solu#iei )* M$ masa molecular 2*Se calculeaz masa dizolvat de >l din concentra#ia molar"
1ml $ 1&-3
md HCl = CM x M x Vs = 3×36,5 x 0,1 = 10,95
3
md >l $ 8 $ Xmd>a)*2 $8 + Vs >a)*2$ 8
3*Se scrie reac#ia dintre hidro9id de calciu i acid clorhidric( se calculeaz de pe reac#ie masa de hidro9id de calciu ce reac#ioneaz cu 1&,/ + de acid. X 1&,/ >a)*2 F 2>l $ >a>l 2 F 2 2 D% 2J3B,
M >l $ 3B, != 10,95 x "# $ %x 36,5 = 11,1 de Ca&'H(%
M>a)*2 $ D% md de >a)* 2 este e+al cu masa de >a)* 2 ce reac#ioneaz cu >l
%*Se calculeaz cu aEutorul concentra#iei molare )&,2 M* a >a)* 2 i a masei dizolvate 11,1 +, volumul solu#iei" Vs = md $ CM x MVs = 11,1 $ 0,%5 x "# = 0,6 l &dm 3 ( de soluţie Ca&'H(% de co)ce)taţie 0,%5 M
PREPAR=RI PREPAR=RI DE SOLUŢII! PROPRIET=ŢI Bi"lio#ra$ie6 1. 4 .!ova, .!ova, H9erci#ii i probleme de chimie, Hditura Kunimea, Iai, 1/D0( 2. l+a Petrescu, 4drian-Mihail Stadler, >himie anor+anic anor+anic i chimie 6izic teste i probleme, Hditura 4ramis, 2&&3( 3. G. Lrseanu, >.ranu-Mihil, >.ranu-Mihil, N. 5o+za, Probleme de chimie i de tehnolo+ie chimic, Hditura ehnic, ehnic, 5ucureti, 1/D0 Cuprin
Se prezint probleme rezolvate de tipul" 1. moduri de e9primare a concentra#iei solu#iilor( 2. trans6ormri reciproce ale diverselor tipuri t ipuri de concentra#ie )procentual, molar, normal, molal, titrul, 6rac#ia molar*( 3. solubilitatea substan#elor( %. e6ecte ale interac#iunii solvent-solvat( . preparri de solu#ii( calculul cantit#ii de oleum necesar preparrii unei solu#ii de acid sul6uric( ob#inerea unui produs de reac#ie r eac#ie @ntr-o concentra#ie data( B. propriet#i ale solu#iilor" presiunea de vapori( urcarea punctului de 6ierbere )ebulioscopia*( scderea punctului de solidi6icare al solu#iilor )crioscopia*( presiunea osmotic a solu#iilor. I! PROBLEME RE>OL?ATE TRANS@ORM=RI DE CONCENTRAŢII, PREP=R=RI DE SOLUŢII PE BA>= DE REACŢIE C-IMIC= Pro"lea % Oleu ete o oluţie )e SO1 n -(SO' Cte ilo#rae aci) ul$uric ./ -(SO' 7i cte ilo#rae oleu . / SO1 unt neceare pentru a prepara . # oleu / SO1 <
Aezolvare
Vom rezolva n sistem( m s1 - m s* = ms3 md1 - md* = md 3 / se re!erã la masele dizolvate de acid sl!ric "n cele trei sol#ii. m d* = masa dizolvatã de *S54 din sol#ia de olem %i care este sma dintre masa de acid sl!ric existent %i cel !ormat dintre apa %i S53 m d3 = masa dizolvatã de *S54 din sol#ia de olem ,BTU:$$ %i care este sma dintre masa de acid sl!ric existent %i cel !ormat dintre apa %i S53 n care se noteazã c( 0m s1= x >W? 0ms* = Q >W? Se exprimã md1.*'3 "n !nc#ie de x %i Q. Calcle 1. Calcle pentr sol#ia 1 Se calcleazã la sol#ia 1 de 6+I *S54 masa dizolvatã de *S54 ( @acã "n 1++ I sol#ie de acid sl!ric ..snt.6+I de acid sl!ric $tnci "n x >W? sol#ie de acid sl!ric..snt.md1 >W? acid sl!ric m 1 = 60 x/ 100= 06 x 2SO
*. Calcle pentr sol#ia *. 5 sol#ie 6+I olem are( 6+I S53 %i 4+ I *S54 *.1Se calcleazã la sol#ia nr. * de olem S53 6+ I cantitatea S53 dizolvat %i *S54( @acã "n 1++ I sol#ie de olem ..snt.6+I de S53..4+I *S54 $tnci "n Q >W? sol#ie de olem..snt a >W? S53.A>W? a = 06 SO3 <( > = 0 <( 2SO
*.*. Se calcleazã cantitatea de acid sl!ric !ormat de S53 c apa. S53 - *5 = *S54 1Wmol S53.1Wmol *S54 8+ W S5398 W *S54 +'6 Q..c ? = 06.8/ 80 = 0735 2SO
*.3.Se calcleazã masa totalã de acid sl!ric din sol#ia nr.*( md * = +'4Q - +'3) Q = 1'14 Q >aprox.? 3. Calcle pentr sol#ia rezltatã de olem' sol#ia nr.3 ( 3.1 Se calcleazã masele de S53 %i *S54 >W? ( 1++ I olem .snt6I S53.94I *S54 6+ W olem..arede = 60.6/100= 36 <( SO3 ) = 60. / 100= 6036 = 56 <( 2SO
3.* Se calcleazã masa de acid sl!ric !ormat de 3'6 W S53 c apa ( 1Wmol S53.1Wmol *S54
8+ W S5398 W *S54 3'6 W..! = 36. 8/ 80 =1<( 2SO
3.3 Se calcleazã masa totalã de acid sl!ric din sol#ia 3( m d3 = )6'4 - 4'41 = 6+'81 W 4. Se rezolvã sisteml ( +'6x - 1'14Q 0+'6x0+'6Q = 6+'810+'6.6+ +')4 Q = *4'81 Q = 4)'94 W x = 6+04)'94=14'+6 W R : 5,= ; 1,06
'' % R8R'+EF'# C8#'GA+'H A# 8#IF''#8R: CE>RA R'I7'' > HA8R', BI#'8C8'A, CR'8C8'A, R'I7A 8M8+'CE Propriet#ile coli+ative ale solu#iilor sunt acele propriet#i enumerate mai sus, care sunt apro9imativ propor#ionale cu concentra#iile molale ale sovatului sau molare ale lui i nu depind de natura chimic a solutului. On practic se lucreaz cu concentra#ia molal" numrul de moli de solvat la 1&&& + solvent. >um un mol dintr-o substan# con#ine 7) numrul lui 4vo+adro* particule )molecule sau ioni* se deduce c propriet#ile coli+ative ale solu#iilor sunt propor#ionale cu numrul de particul dintr-o cantitate dat de solvent. e+ea 6ormulat mai sus se aplic ) apro9imativ* numai la substan#ele covalente, care nu ionizeaz @n solu#ie. On practic se lucreaz cu solu#ii diluate" &,&1( &,&&1 molale, 6iindc la solu#iile concentrate apar abateri de la aceste le+i.
R8B#M RJ8#HA+ '% B'B#'8GRA'
$rica Xova' Bxerci#ii %i proAleme de cimie pentr licee %i admitere "n "nvã#ãmYntl sperior' Bditra Znimea'
,ezolvare Bste o proAlemã care se re!erã la scãderea pnctli de solidifcare a sol#iei de sAstan#ã $' care este dizolvatã "n solventl Aenzen0 se nme%te %i crioscopie. [Crioscopia / reprezinta scaderea temperatrii de solidifcare S' a soltiei !ata de cea a solventli pr S+. Scaderea pnctli de solidifcare @c este proportionala c concentratia molala a soltiei.2 Se aplicã !ormla de calcl( @ ?!#s?#p!? = ? .Cm#$a$' = ?. ms#$a& / s#$a& . m s#$)n&
Unde( \ crioscopic= scãderea temperatrii la solidifcarea sol#iei = conelare solvent / conelare sol#iei >+ C?
m solvat =masa de sAstan#ã $ = 1 m solvent = masa de Aenzene = 1+++ Nc = constanta crioscopicã =)+++ \ crioscopic=+'+)3+ C Btape de lcr( 1.nlocim datele "n !ormla de calcl( +'+)3 = )+++.1; M$. 1+++ *. Se rezolvã acestã eca#ie' c necnoscta M $( A = 5/ 0053 = 3
R 0 3',1'
(! &1!'(+ Care 9a $i aa olecularã a unui copu or#anic )acã e cunoc cã6 a+ oluţia o"ţinutã prin )i;ol9area a 5# )in aceatã u"tanţã n "en;en, pro)uce o cã)ere a punctului )e oli)i$icare )e %,4F. C8 "+ )acã e )i;ol9ã n aceea7i cantitate )e "en;en ( # etanol & C (-5O-+ cã)erea punctului )e oli)i$icare ete )e (,(1.C!
Aezolvare >az 1
>az 2
Se observ din desenele de mai sus, c cele dou solu#ii au I7 comun aceeai mas de benzen, care este SVH7 . ?in 6ormula de calculare a scderii temperaturii de solidi6icare pentru solu#ia 2 se va a6la masa de benzen, care se @nlocuiete @n 6ormula de calculare a scderii temperaturii de solidi6icare pentru solutia 1 i va rezulta masa molecular a substan#ei 4. >onstanta crioscopic a benzenului este identic @n ambele cazuri.
Btape de calcl( 1. Se calcleazã masa de solvent / Aenzenl din sol#ia *( \ crioscopic = Nc .Cmolalã = Nc. msolvat ; Msolvat . m solvent m solvat = * de etanol M etanol= 46 m solvent= m Aenzen >? \ crioscopic= *'*63 rade C
*'*63 = NC . * ; 46.m Aenzen *'*63.46. m Aenzen = * NC )*'+94 m Aenzen= NC m Aenzen = NC ; )*'+94 *. Se calcleazã masa moleclarã a solvatli din sol#ia 1( \ crioscopic = Nc .Cmolalã = Nc. msolvat ; Msolvat . m solvent m solvat = ) m solvent= m Aenzen= NC ; )*'+94 \ crioscopic= 1'8 rade C 1'8 = NC . ) ; M solvate . >NC ; )*'+94? 1'8 . M = *6+' *) = 1317
R 0 %13
3% Ce cantitate e zaK-r tre(uie s- se izolve n 100) e ap- pentru ca soluţia s- *ar(- la 100,10C% Constanta e(ulioscopic- a apei este 5!0% ormula zaK-rului este C 1!9!!811%
,ezolvare Bste o proAlemã despre cre%terea temperatrii de ferAere a sol#iei' !a#ã de temperatra de ferAere a solventli pr. BAlioscopia reprezintã cre%terea temperatrii de ferAere a nei sol#ii >!?' in raport c cea a solventli pr >!+?. :a presine constantã cre%terea temperatrii de ferAere a nei sol#ii !a#ã de cea a solventli pr este propor#ionalã c concentra#ia molalã a sol#iei. @ )>*$!#s?#p!? = D 0 = ) .Cm#$a$' = ). ms#$a& / s#$a& . m s#$)n&
nde( m = concentra#ia molalã a sol#iei >nmãrl de moli de solt la 1+++ solvent pr?7 Ne = constanta eAlioscopicã' care reprezintã cre%terea temperatrii de ferAere la dizolvarea ni mol de sAstanta "n 1+++ solvent. Calcle( M C1***511= 1*.1* - **.1 - 11.16 = 34* ! = 1++'1 + C !+ = 1++ + C m solvat = necnosct m solvent >apã? = 1++ N e= )*+ 1++'101++= )*+. m solvat; 34*. 1++ +'1 = )*+ m solvat ; 34*++ +'1.34*++ = )*+ m solvat m solvat = 6')6 R0 ,5F #
PRESIUNEA OSMOTIC= A SOLUŢIILOR & LEGILE LUI ?ANHT -O@@+ Date )epre preiunea ooticã "
5smoza reprezint] di!zia spontan] a moleclelor solventli printr0o memAran] semipermeaAil] dintr0o sol#ie de concentra#ie mai mic] "ntr0o sol#ie de concentra#ie mai mare. Eor#a ce determin] osmoza revenit] la o nitate de spra!a#] de memAran] se nme%te presine osmotic]. Fresinea osmotic] este determinat] de sc]derea poten#ialli cimic al solventli "n prezen#a sAstan#ei dizolvate. endin#a sistemli de a eala poten#iall cimic al solventli "n toate pnctele din volml solventli %i de a trece la o stare caracterizat] de o valoare minim] a eneriei liAere determin] osmoza. Fresinea osmotic] a sol#iilor ideale %i infnit dilate n depinde de natra solventli %i sAstan#ei dizolvate' ci este determinat] de nm]rl particlelor dizolvate "ntr0o nitate de volm al sol#iei. Con!orm leii van o^' pentr ast!el de sol#ii' presinea osmotic] a sol#iei' _' se spne eca#iei( ` V= >m;M? .,. _ = >m;V? .,.; M m;V =C = CL RL/ Unde( C / reprezint] concentra#ia molar] a sol#iei7 , / constanta niversal] a azelor7 /temperatra sol#iei' "n rade Nelvin. Pn cazl sol#iilor de electroli#i' valorile presinii osmotice determinate experimental snt mai mari !a#] de valorile calclate c rela#ia de mai ss.2 Coefcientl izotonic' i' este raportl dintre presinea osmoticã mãsratã experimental0pb %i presinea osmoticã calclatã0 p( i= _; _ Coefcientl osmotic ! +' reprezintã raportl dintre valoarea i e!ectiv mãsratã la o sol#ie %i nmãrl maxim de ioni n i pe care sAstan#a din sol#ie' i0ar !orma la dil#ie infnitã( ! o = i; n i &!$!"'!$) #sm#")!
5smoza se "ntYlne%te "n !enomenele fzioloice ce a loc la di!erite nivele de oranizare a materiei vii. @e exempl intervine "n procesele de transport al
apei %i al sAstan#elor ntritive din oranism7 "n men#inerea volmli %i aritectrii cellare' a metaAolismli cellar. $st!el la plante' apa "ncãrcatã c sAstan#ele ntritive dizolvate din sol pãtrnde prin osmozã "n rãdãcinile plantelor' %i prin asociere c !enomenl de capilaritate asirã ascensinea sevei "n plante. %! La teperatura )e (5 .C, preiunea ooticã a unei oluţii )e uree &C- 'ON(+ n apã are 9aloarea )e (,.' at! Sã e calcule;e titrul oluţiei! ,ezolvare Fa&) ?*n#s?*&): p= presinea osmoticã= *'+4 at t=*)+C rade Nelvin=t-*3=*)-*3=*98 N , >constanta niversalã a azelor per!ecte? =+'+8* atm.:; mol.N M ree=$C - 4 $ - $5 - * $ = 1*- 4.1- 16- *.14 = 6+ C=concentra#ia=m ; V >;:? Fa&) n)?*n#s?*&):
C >concentra#ia de ree din sol#ie "n ;:? =J titrl >concentra#ia de ree din sol#ie "n ;m:?= J ►Se calcleazã concentra#ia de ree din sol#ie >;:? c atorl rela#iei matematice a presinii osmotice( p = CL RL/ *'+4; C = +'+8*.*98 ; 6+ C = *'+4; +'4+= )'+1 ;: ►Se calcleazã titrl' care este concentra#ia de ree exprimatã "n ;m:( @acã 1 :=1+++ m: sol#ie.are..)'+1 de ree $tnci 1 m: sol#ieare.. = 1m:.)'+1 ; 1+++m:= +'++) ;m: R( +'++) ;m:
B'B#'8GRA'
''' R8B#M RJ8#HA+ 8#IB'#'+A+A IB+A7F#8R
@onald Z. FietrQW' ClQde . EranW' Cimie analiticã' Bditra tenicã' 1989 E. Ursean' C.ãAãrã%an0Miãilã' G. &oza' FroAleme de cimie %i de tenoloie cimicã' Bditra tenicã' 198 Xt.
A" apro9 %2 +1&& + ap (. Sã e )eterine cantitatea )e clorurã )e potaiu care critali;ea;ã prin rãcirea la . .C a FF # oluţie aturatã la 3. . Solu"ilitãţile la acete teperaturi unt6 Solu"ilitatea la %.. C 0 1%,1 #2%..# apã Solu"ilitatea la 3.. C 0 51,' #2%.. # apã
Varianta propsã pentr rezolvare Se calcleazã masa de NCl din 6 sol#ie satratã la 9+ +C' c rela#ia( ►@in defni#ia solAilitã#ii la 9++C se oAservã cã( 1++ apã dizolvã )3'4 NCl..rezltã cã vom avea( 1++-)3'4=1)3'4 sol#ie satratã ►Se aplicã rela de trei simplã( @acã "n 1)3'4 sol#ie satrate..snt)3'4 NCl $tnci 6 sol#ie satrate ..are..x NCl x = 6 .)3'4; 1)3'4 = *6 NCl *.Se calcleazã masa de NCl care se va dizolva "n masa de apã din 6 sol#ie pentr a rezlta o sol#ie satratã la 1+ +C' c rela#iile( ►Se calcleazã masa de apã din 6 sol#ie( m apã = m s0 md = 60*6=)++ ►@in defni#ia solAilitã#ii la 1++C se oAservã cã( 1++ apã ..dizolvã.. 31'3 NCl ►Se aplicã rela de trei simplã( @acã "n 1++ apã..se dizolvã 31'3 NCl $tnci )++ apãdizolvã..Q NCl Q = )++ .31'3 ; 1++ = 1)6') NCl Se calcleazã di!eren#a de masã de NCl din sol#iile satrate la 9+ + C %i 1++C %i care va reprezenta masa de NCl cristalizatã prin racier( m NCl cristalizat = *601)6') = 11+') ,( 11+') 1! Sã e )eterine cantitatea )e apã necearã )i;ol9ãrii a 5F' # >nSO '!F-(O la 4..C pentru a o"ţine o oluţie aturate )e ul$at )e ;inc! Solu"ilitatea ete la 4. .C ete ,F # >nSO' 2%.. # -(O!
Varianata propsa pentr rezolvare 1.Se calcleazã masa de sl!at de zinc %i masa de apã con#inte "n )4 de sl!at de zinc cristalizat c moli de apã. $ Tn = 6)7 $ = 17 $ 5 = 167 $ S= 3* M TnS54 = $ Tn - $ S - 4 $ 5 =6)-3*-4.16=161;mol M TnS54.*5 = M TnS54 - M *5 = 161-.18=*8 ;mol @acã *8;mol TnS54.*5..con#in..161;mol TnS54 $tnci )4 ;mol TnS54.*5..con#inx TnS54 x = )4.161;*8= 3** de TnS54 m apã= )403**=*)* *.Se calcleazã c atorl solAilitã#ii masa de apã' necesarã pentr dizolvarea a 3** de TnS54 anidr( @acã 66' TnS54se dizolvã "n1++ apã $tnci 3** TnS54..se dizolvã "nQ de apã Q = 3**.1++; 66' = 48* 3.Se calcleazã masa realã de apã' ce va dizolva )4 de TnS54.*5' findcã sarea adce "n pls *)* de apã(
m apã necesarã= 48*0*)*=*3+ ,( *3+ 4.SolAilitatea clorrii de amoni "n apã la ++ C este *9'4 ;1++ apã' iar la )++ C este )+'4 ;1++ apã. Sã se calcleze cantitatea de clorrã de amoni care treAie adãatã la )++ sol#ie satrate de clorrã de amoni la ++ C' pentr ca sã devinã satratã la )+ + C. ,ezolvare Pentru @n#ele+erea modului de rezolvare se propune desenul de mai Eos"
Se oAservã' din desen datele cnoscte %i datele necnoscte' adicã masa de clorrã de amoni din sol#ia satratã la )++C %i masa de clorrã de amoni adãatã. 1. S) ?a$?*$)a"' masa ) ?$#*' ) am#n!* !n 500 ( s#$*+!) ) ?$#*' ) am#n!* sa&*a&' $a 0 0 C ?* )(*$a ) &)! s!mp$' ?#n#m )$a+!)!( ►din
solAilitate se calcleazã masa de sol#ie satrate la + +C( *9'4 4Cl - 1++ apã=1*9'4 sol#ie satratã ► se aplicã rela de trei simplã( @acã 1*9'4 sol#ie satrataare..*9'4 4Cl $tnci )++ sol#ie satrata.are..m de 4Cl m = )++ .*9'4;1*9'4 = 113'6+ 4Cl 2.S) ?a$?*$)a"' masa ) ap' !n 500 ( s#$*+!) sa&*a&) $a 0 0C: m apã = )++ sol#ie satratã0113'6 4Cl= 386'4+ apã 3. S) ?a$?*$)a"' masa ) ?$#*' ) am#n!* ?a) s) a !"#$a Gn 386 ( ap' $a 500C p)n&* a )"*$&a # s#$*+!) sa&*a&' ?* s#$*>!$!&a&)a ) 50 (/100( ap' ( @acã 1++ apã.dizolvã maxim..)+'4 4Cl $tnci 386'4+ apã..dizolvã..m m = 386'4+.)+'4 ; 1++=194') clorrã de amoni . S) ?a$?*$)a"' masa ) ?$#*' ) am#n!* a'*(a&' p)s&) 11360 ( 9 C$ p)n&* a s) aH*n() $a 175 ( ) ?$#*' ) am#n!* !n s#$*+!a sa&*a&' $a 500C:
m 4Cl = m4Cl - m adãatã 194') = 113'6 - m adaatã m adaatã= 194')0113'6 = 81'1) R: "1,15)
5! La teperatura )e 1. .C a;otatul )e potaiu pre;intã olu"ilitatea )e '5 #2%..# apã! a+Cu ce procent cre7te olu"ilitatea, )acã e )u"lea;ã teperatura! "+Calculaţi concentraţia procentualã a oluţiei aturate la 1. .C! Solu"ilitatea la . .C & )u"lul teperaturii )e 1. .C+ ete %%.# 2%.. # apã! ,ezolvare a #?)n&*$ ) ?),&)) a s#$*>!$!&'+!!
Se calcleazã di!eren#a de mase de N53 din cele doã solAilitã#i %i apoi se aplicã n calcl de rela de trei simplã. m N53 = 11+> din solAilitatea la 6++C? / 4) >din solAilitatea la 3+ +C? m N53 = 6) dacã de la 4) N53 .se cre%tec 6) N5 3 atnci la 1++ Ise cre%te .c x x= 1++I.6);4) = 144'44I A? Concentra#ia procentalã a sol#iei satrate la 3++C ( Se calcleazã masa sol#iei satrate %i apoi se aplicã rela#ia de calclare a concentra#iei procentale( m sol#ie satratã = 4)-1++ = 14) dacã 14) sol#ie satratã.are..4) N53 atnci 1++ I sol#ieare..Cp Cp = 1++I.4);14) = 31'+3 I , ( 144'44I7 31'+3I.
6% CLţi litri /c%n% e Kiro)en sul.urat sunt necesari pentru ca (ar(otaţi n 50 # soluţie 9! 0,!7 la 150C, aceasta s- evin- saturat- şi s- se etermine molaritatea soluţiei o(ţinute% e va consiera volumul apei e)al cu volumul soluţiei% olu(ilitatea 9! la 150C este !=,5 m# 9!2 100 m# ap- la 60 mm 9) şi temperatura e 15 )rae C% $ =17 $ S= 3* Rezolvare
Varianta de rezolvare propsã are la Aazã di!eren#a dintre volml de *S >c.n.? necesar pentr a oA#ine o sol#ie satratã la 1) rade C %i volml de *S >c.n.? care este dizolvat "n )+ : sol#ie +'* . Molaritatea sol#ie satrate se va calla c !ormla matematicã de calclare a concentra#iei molare. 1. Se calcleazã volml de *S >c.n.? necesar pentr a oA#ine o sol#ie satratã la 1) rade C. V apã=)+:=)+.1+++ m: @acã "n 1++ m: apã..se dizolvã. *94')m: *S $tnci "n )+.1+++m : apãse dizolvã..x x = )+.1+++m :. *94')m:;1++m: = 14'*) : *. Se calcleazã cY#i litri de *S >c.n.? snt "n )+: sol#ie +'*n. ►Se calcleazã masa dizolvatã de idroen sl!rat din sol#ia de mai ss( M *S = *$ - $ S = *.1-3* = 34 B *S = M ; * = 34;*= 1 m d = C .B.V = +'*.1.)+ = 1+ ►Se calcleazã volml de idroen sl!rat' pe care0l ocpã "n condi#ii normale >c.n.? de temperatre %i presine 1+ az. @acã 1 mol de az..ocpã..**'4 : >c.n.? @acã 34 ..ocpã**'4: $tnci 1+ ..ocpãQ : Q = 1+ .**'4:; 34 = 11* : 3. Se calcleazã di!eren#a de volme de az' care va reprezenta volml de az ce se va introdce "n )+ : sol#ie +'* de idroen sl!rat( \ = 14'*):0 11*: = 3)'*): 4. Se calcleazã concentra#ia molarã pentr )+ : sol#ie satrate ce con#ine 14'*) : de Qdroen sl!rat aAsorAi#i( ►Frima data se calcleazã nmãrl de moli de idroen sl!rat' ocpa#i de
14'*):( m *S = 14'*): ; **'4 :;mol = 6') moli ► Se calcleazã concentra#ia molarã( @acã "n )+ : sol#iesnt ..6') moli *S $tnci 1 : sol#ieareC M C M = 1:. 6') moli; )+ : = +'131 moli;: R: 11!#; 0,131 moli2#
MODELE DE PROBLEME DE EC-ILIBRE C-IMICE IN AP=JDISOCIAŢIA ELECTROLITIC= &iAliorafe( &acalareat' SAiecte propse la Cimie anoranicã %i eneralã' Bditra manitas Bdcational' *+++ :mini#a Vlãdesc' 5la Fetresc'
Hste procesul reversibil de descompunere< pri Modele de probleme de echilibre chimice in apa si solutii apoasen dizolvare @n ap, respectiv alcooli, acid acetic, al#i solven#i sau topire a unor substan#e @n ioni, care permit trecerea curentului electric. 4st6el de substan#e se numesc electroliţi( se pot da e9emple acizii, bazele, srurile. eoria a 6ost aplicat de 4rhenius @n 100D, stQald .a. dup 10/&. 4cizii dizolva#i @n ap disociaz @n anioni i ioni F( bazele dizolvate @n ap disociaz @n cationi i ioni hidro9il : . Prezen#a lor, @n solu#ii apoase se pune @n eviden# prin metode electrochimice-se msoar conductibilitatea electric.?escompunerea moleculelor de electroli#i, la dizolvarea @n ap, @n ioni pozitivi )cationi* i ne+ativi)anioni*, di6er de la o substan# la alta, @n 6unc#ie de" natura electrolitului, concentra#ia solu#iei, temperatur. On absen#a apei, nu are loc disocierea electrolitic, acizii i bazele sunt considerate molecule neutreC>ontinuare in 6isierul atasatR Probleme rezolvate ro(lema 1% Completaţi ta(elul: oluţia 0,01 M e
?938@ M
?98N@ M
p9
p89
Caracterul acioO(azic al soluţiei
9Cl PM e 7a89 PPM e Ca/89!
1 Q10O11 10
,ezolvare Caz 1% e %tie concentra#ia molarã a Cl %i treAie sã calclãm( concentra#iile molare ale ionilor idroni' idroxil' p0l' p50l %i sã apreciem caracterl acido0Aazic al sol#iei. 1. $vem o sol#ie molarã de +'+) mol ; : de Cl %i %tim cã este n acid tare' care are reac#ia de ionizare' la dizolvarea "n apã( Cl >a? - *5 >l? = 35- >a? - Cl/>a? $cid1 Aaza* acid* Aaza1 Ferecile acid0Aazã conatã snt( Cl >acid7 molecla netrã?0 Cl/ > Aaza li conatã7 anion? *5 > Aazã7 molecla netrã? / 35- > acidl li conat7 cation? *. $cidl Cl ionizeazã total. @in reac#ie se oAservã cã dintr0n mol de Cl se oA#ine 1 mol de 35- %i 1 mol de Cl/ @eci din +'+1 moli;: Cl se oA#in +'+1 moli; : de 35- %i +'+1 moli ; : de Cl/. 35-O = +'+1 M= 1L1+0* p= 0lC ioni 35-O = 0l1L1+0* O = * N *5 = 35-O . 5/O 5/O = N *5 ; 35-O = 1+014 ; 1+0* = 1+014- * = 1+ 01* p5 = 0l C ioni 5 /O = 0l 1+01* = 1* Caracterl sol#iei este acid' findcã p0l este de >netr?. Se cnoa%te scara de p %i varia#ia p50li. Caz ! e %tie concentra#ia ionilor de idroni' din sol#ia de a5 %i treAie sã se calcleze( concentra#ia molarã a acesteia' concentra#ia ionilor de idroxil' p0 l' p50l %i sã se aprecieze caracterl acido0Aazic al sol#iei. 1. a5 este o Aazã tare' care ionizeazã total "n apã( a5 >a? = a- >a? - 5 / >a? &aza 1 acid1 Aaza* 1mol 1mol 1mol Ferecea acid0Aazã conatã este( a5 >Aazã7 molecla netrã? / a - > acidl li conat7 cation? *. n sol#iile apoase existã rela#ia dintre ionii idroxil %i idroni( 35-O . 5/O = 1+014> mol ; :?* 5/O = 1+014 ; 1 g1+011 = 1+03 > mol;:? 3. C eca#ia cimicã de mai ss %i rela de trei simplã se calcleazã concentra#ia molarã a sol#iei de a5( 1 mol de 5 / ..se oA#ine din1 mol de a5 $tnci 1+03 moli 5/.provin din .1+03 moli de a5 @eci C M a sol#iei este 1+ 03 moli ; : de a5. 4. Se calcleazã p0l %i p50l( p= 0l35-O = 0l 1+013 = 13 p5 = 140 p = 14013 = 1 ). Caracterl sol#iei este Aazic' findcã p0l este h . Caz 3 e %tie p0l %i treAie sã calclãm( concentra#ia molarã a idroxidli de calci' concentra#iile molare ale ionilor de idroni' idroxil7 p50l %i sã apreciem caracterl acido0Aazic al sol#iei. 1. $vem o sol#ie molarã de Ca>5? * %i %tim cã este o Aazã de tãrie medie >"n nele AiAliorafi apare Aazã tare?' care are reac#ia de ionizare' la dizolvarea "n apã(
Ca>5?* >a? = Ca*- >a? - *5/>a? &aza1 acid1 Aaza* 1mol 1mol *moli Ferecea acid0Aazã conatã este( Ca>5?* >Aazã7 molecla netrã? / Ca*- >acidl li conat7 cation? *. n sol#iile apoase existã rela#ia( p - p5 = 14 p5 = 140 p = 1401+ = 4 p5 = 0l 5/O = 47 5/O = 1+04 mol; : 3. C eca#ia cimicã de mai ss %i rela de trei simplã se calcleazã concentra#ia molarã a sol#iei de Ca >5? *( * mol de 5 / ..se oA#in din1 mol de Ca>5?* $tnci 1+04 moli 5/.provin din ..1+04 ; * moli de Ca>5?* @eci C M a sol#iei este +')g 1+04 moli ; : de Ca>5? * sa ) g 1+0) mol;:. 4. Se calcleazã concentra#ia ionilor de idroni( 35-O . 5/O = 1+014 > mol ; :?* 35-O = 1+014 ; ) g1+0) = +'* g1+09 > mol;:? = *g1+01+ mol; : ). Caracterl sol#iei este Aazic' findcã p0l este h . ro(lema !% Constantele e aciitate corespunz-toare celor ou- trepte e ionizare a aciului car(onic sunt: < 1 & ,! %10 O ; < ! & ," %10 O11% $plic- e ce < ! < 1
$cidl carAonic >*C53? este n acid politropic' adicã cedeazã doi protoni' "n reac#ia de ionizare. Friml proton este cedat mai %or' findcã este cedat de o moleclã netrã7 al doilea proton este cedat de n ion neativ >C5 3/?' care cedeazã mai re protonl' care este n ion c sarcinã pozitivã( *C53 >a? - *5 >l? = 35- >a? - C53/ >a? N 1 $cid 1 Aaza* acid* Aaza* / *0 C53 >a? - *5 >a? = 35 >a? - C53 >a? N * $cid1 Aaza* acid * Aaza* Atenţie: #a acizii tari şi la acizii sla(i, constanta e ionizare a primei trepte este mai mare ecLt constanta e ionizare a celei e a oua trepte%
ro(lema 3 8 soluţie e aci acetic e concentraţie 0,0! Mare constanta e aciitate, < a & 1,"%10O5% a crie ecuaţia reacţiei e ionizare a aciului acetic; ( >etermin- prin calcul concentraţia ionilor e Kironiu in aceastsoluţie%
,ezolvare a? C3C55 >a? - *5 >l? = 35->a? - C3C55/ >a? acid 1 Aaza* acid* Aaza1 1 mol 1mol 1 mol Constanta de eciliAr se exprimã "n !nc#ie de concentra#iile molare( N c = 35- O.C3C55/ O ; C3C55O. *5O N c . *5O = N a = constanta de aciditate. Valoarea ei indicã tãria acidli. N a = 35- O. C3C55/ O ; C3C55O A? @in eca#ia cimicã de mai ss se oAservã cã la eciliAr concentra#iile molare ale ionilor aKa#i "n sol#ie snt eale( 35- O = C3C55/ O nlocim datele "n eca#ia N a (
1'8 .1+0) = 35- O* ; *.1+0* 35- O = 1'8.1+0) ; *.1+0* = +'9.1+03 = 9.1+04 =3.1+0* mol; : ,= A? 3.1+0* mol; : 35-O Pro"lea ' Calculea;ã #ra)ul )e ioni;are a unei oluţii a unei oluţii )e *i)ro:ilainã .,% M, )acã e cunoa7te contanta )e ioni;are " 0 3,.! %.J3! Su"tanţa ete "a;ã . Aezolvare 1.Aeac#ia de ionizare a hidro9ilaminei este" 72 )a* F 2 )l* $ 7 3F )a* F : Hste o baz slab, 6iindc constanta de bazicitate este 6oarte mic i se aplic 6ormula de calcul" T b $ U2 . c ( U$ T b c( Tb$ /.1&-/( c $ &,1 $ 1& -1 U$ T b c $ /.1& -/ 1&-1 $ /.1& -/F1 $ 3.1&-% A" 3.1&-% Pro"lea 5 O oluţie .,% M )e aci) acetic are #ra)ul )e ioni;are e#al cu %,1' /! Calculea;ã contanta )e aci)itate &)ouã ;eciale+ a aci)ului acetic! Aezolvare Nradul de disociere al acidului acetic este mic, din 1&& molecule de acid acetic se descompun in ioni, doar 1,3%. Se aplic 6ormula simpli6icat a constantei de ionizare : le+ea lui stQald" T >3> $ U2 . c U $ 1,3% '$ &,&13%( c$&,1 T >3> $ &,&13%2.&,1$ &,&&&10 $1,0.1& - Pro"lea ! O oluţie )e NaO- .,% M e neutrali;ea;ã cu o oluţie )e -CL .,% M! Calculea;ã p-Jul oluţiei re;ultate6
dpã netralizarea a 99 I din sol#ia de Aazã7 la pnctl de ecivalen#ã7 "n prezen#a ni exces de 1I acid. ,ezolvare $cidl cloridric se introdce din Airetã peste idroxidl de sodi din paarl conic. Caz 1 Se netralizeazã 99 I din Aazã 1.Se calcleazã nmãrl de moli de ioni de - %i de 5 / din sol#iile de acid %i Aazã( Considerãm V Cl= 1:7 n C: = CM .VCl = +'1 . 1= +'1 mol Cl Considerãm V a5 =1:7 na5 = CM . V a5 = +'1 . 1 = +'1 mol a5 n moli - = n moli Cl = +'1 moli n moli 5/ = n moli a5 = +'1 moli *. Se calcleazã nmãrl de moli de a5' care se netralizeazã( +'1. 99;1++= +'+99 moli de a5 @eci +'+99 moli de a5 vor f netraliza#i de +'+99 moli de Cl. 3. Se calcleazã nmãrl de moli de a5' care n se netralizeazã. Bi vor da n caracter Aazic.
+'1 moli de - snt netraliza#i de +'1 moli 5 /' con!orm reac#iei( - - 5/ = *5 Pn sol#ia rezltatã rãmYn ionii proveni#i din ionizarea apei -O = 5/O = 1+0 mol;:7 p=p5=7 sol#ia este netrã. Caz 3.M . V 73 $ &,1 mol . &,2 $&,&2 moli n1 moli F $ n moli 73 $ &,&2 moli n 2 moli 73 $ >M . V 73 $ &,2 mol . &,% $ &,&0 moli n2 moli F $ n moli 73 $ &,&0 moli 2. Se calculeaz numrul total de moli de ioni hidroniu i volumul 6inal de solu#ie, pentru a calcula concentra#ia molar de ioni de hidroniu)hidro+en*" ntotal de ioni F $ n1 F n2 $ &,&2 F &,&0 $ &,1& moli V6inal de solu#ie$ V 1 F V2 F V 2 $ &,2 F &,% F &,% $ 1 3. Se calculeaz concentra#ia molar de ioni de hidroniu" >M $ n moli F V 6inal $ &,1 moli 1 $ &,1 M %. Se calculeaz p-ul solu#iei 6inale" p$ -l+W F $ -l+ &,1 $ -l+1& -1$1 A" 1 Pro"lea 4! Gra)ul )e ioni;are al aci)ului acetic n oluţie .,% M ete %,1(K%. J(! La ce concentraţie )e aci) nitro &a;oto+ -NO ( , #ra)ul ãu )e ioni;are 9a a9ea aceea7i 9aloare< a -NO( 0 'K%.J' ,ezolvare reAie sã calclãm concentra#ia "n acidl azotos' la care radl sã de ionizare >a? este eal c radl de ionizare al acidli acetic' adicã c a = 1'3*L1+0*. Se scrie reac#ia de ionizare a 5* ( 5* -*5 = 35- - 5*/ Se noteazã c( C = concentra#ia molarã ini#ialã a acidli azotos "n sol#ie7 aC= concentra#iile ionilor idroni %i azotos aKa#i "n sol#ie la eciliAr %i care snt eale7 C0aC = concentra#ia acidli neionizat' la eciliAr. Se scrie expresia constantei de aciditate >constanta de eciliAr? Na( Na = >aC?* ; C>10a? = a* C ; 10 a
C = Na x >10 a? ; a* Se "nlociesc datele "n aceastã expresie matematicã a concentra#iei( C = 4L1+04 x >101'3*L1+0* ? >1'3*L1+0*?* C= 4L1+04 x > +'9868? x 1'4*4 x1+04 C = *'3 mol ; : , = *'3 mol ; l Pro"lea 3! Sã e calcule;e contanta )e )iociere a aci)ului acetic n oluţie .,% M, 7tiin) cã #ra)ul )e )iociere aparent al aci)ului cu aceatã concentraţie ete %,1 / ! Aezolvare
Se determinã concentra#ia ionilor din sol#ie la eciliAr' considerYnd concentra#ia totalã a acesteia >+'1 M? drept 1++I( +'11++I x.1'36I de nde( x = +'1 x 1'36 ; 1++ = 1'36 x 1+03 ioni0 ; : Se scrie eca#ia de disociere a acidli acetic7 se noteazã sA fecare component concentra#ia de eciliAr( C3C55 - *5 = 35- C3C55/ +'101'36L1+03 1'36 x 1+03 1'36 x 1+03 Se "nlociesc datele "n Na a acidli acetic( Na = 35-O x C3C55/ O ; C3C55O Na = +'++136 x +'++136 ; +'+9863 = 1'88x 1+0) , = 1'88x 1+0) Pro"lea %.! Sã e )eterine #ra)ul )e )iociere aparent al aci)ului acetic ntrJo oluţie .,( M, 7tiin) cã a 0 %,4 :%. J1! Aezolvare Se scrie eca#ia de disociere a acidli acetic7 se noteazã sA fecare component concentra#ia de eciliAr' #inYnd cont de radl de disociere ( C3C55 - *5 = 35- C3C55/ CM iniţial
+'*
CM la ecKili(ru
+
+
C/aC aC aC +'* / a +'* a +'* a +'* Se scrie expresia constantei de aciditate >constanta de eciliAr? Na( Na = >aC?* ; C>10a? = a* C ; 10 a Se "nlociesc datele "n aceastã expresie matematicã( 1'8 x1+03 = a* +'* ; 10a +'* a* - 1'8 x1+03 a / 1'8 x1+03 = + a = 1'9 x1+03 ion0 ; : Se aplicã rela de trei simplã pentr calclarea radli de disociere procental( +'* mol ; :.1++I = 1'9 x1+03 ion0 ; : x H = 1'9 x1+03 x 1++ ; +'* = +'9) I , = +'9) I ro(lema 11% Clorura e ar)int este un precipitat care are prousul e solu(ilitate s/A)Cl & 1Q 10O10 /la !50C% Care este valoarea solu(ilit-ţii n ap- a acestei s-ri4
,ezolvare
ste o pro(lem- e ecKili(ru e solu(ilitate a unui precipitat in apa .
Scema de rezolvare este( se scrie eca#ia cimicã a reac#iei de disociere a acestei sãri "n apã' care este o reac#ie reversiAilã' c staAilirea ni eciliAr cimic7 se va scrie valoarea constantei la eciliAr' "n care apare solAilitate precipitatli la *)+C. $Cl pp>a? = $- >a? - Cl/ >a? :a staAilirea eciliArli cimic la *)+ C' constanta de eciliAr se exprimã "n !nc#ie de concentra#iile molare ale sAstan#elor cimice' care existã la acest moment "n sol#ia apoasã( Ns = $- >a?O . Cl / >a?O ; $Cl ppO $ClppO = concentran#ia molarã a $Cl precipitat' care a disociat "n apã7 este o cantitate micã7 $- >a?O = concentra#ia molarã a ionilor de $' care snt la eciliAr' "n sol#ie7 Cl/ >a?O = concentra#ia molarã a ionilor de Cl' care snt la eciliAr' "n sol#ie Considerãm cã aceste doã concentra#ii molare ale ionilor snt eale c solAilitatea la *)+ C' notatã c S' atnci eca#ia li Ns va f( Ns . $Cl ppO = $- >a?O* = S* Frodsl Ns . $Cl ppO = Fs Fs = S* S = pNs S = 1.1+01+ = 1.1+0) mol;: SolAilitatea $Cl este 1.1+0) mol;:7 se oAservã din reac#ia de disociere electroliticã a acestei sãri' cã 1 mol de $Cl !ormeazã 1 mol de $-. ,( 1.1+0) mol;: ro(lema 1!% Care este concentraţia e A) /aS intrOo soluţie e 150 m# ap- care conţine 1 ) e ?A)/79 3!@ 783, ac- valoarea constantei e isociere a ionului comple$ este 10 O 4
,ezolvare
ste o pro(lem- e ecKili(ru n soluţia e sare2 are loc Kiroliza s-rii%
@in valoarea constantei de disociere a ionli complex $>3?*O/ se va calcla concentra#ia molarã a ionilor de arint existen#i la eciliArl cimic' "n 1)+ m: de apã. Concentra#ia molarã a complexli se calcleazã c datele din enn#. Se calcleazã concentra#ia molarã a complexli( M complex = $ $ - 3$ - 6 $ - 3 $5 = 1+8-3.14-6.1-3.16=*+4 CM = md ; M.Vs = 1;*+4.+'1)=1; 3+'6 = +'+3* mol; : Bca#iile de disociere electrolitice ale complexli %i ale ionli complex snt( $>3?*O 53 >a? = $>3?- a - 53/ a $>3?- a = $- >a? - * 3 3.Constanta de disociere a ionli complex la eciliArl cimic este( Nd = $-O . 3O* ; $>3?-O $-O = Concentra#ia molarã a ionilor de arint' la staAilirea eciliArli cimic 3O = Concentra#ia molarã a moleclelor de amoniac' la staAilirea eciliArli cimic @in eca#iile de disociere electroliticã se oAservã cã( 01mol de $>3?*O 53 prin disociere prodce 1 mol de $>3?0:a 1 mol de $> 3?- ..corespnd..1 mol de $ -..* moli3' de nde rezltã cã 1mol de amoniac corespnde la +') moli de ioni arint. nlocim "n eca#ia constantei de disociere 3O= +') $-O %i vom avea valoarea( Nd = $-O .+') $-OO* ; $>3?-O = +'*) $-O3 ; $>3?-O
4.nlocim datele Nd %i concentra#ia molarã a complexli "n expresia matematicã a li Nd %i se calcleazã concentra#ia ionilor de $- la eciliArl cimic( 1+0 = +'*). $-O3 ; +'+3* $-O3 = 1+0. +'+3* ; +'*) = +'13+8.1+0 = 13'+8 .1+09 $-O = radical de ordinl 3 din 13'+8.1+09= *'3).1+03 mol ; : ,( $-O aprox *'3).1+03 mol;:. ro(lema 13% 8 soluţie e clorur- e amoniu are p9&5,3!% Ce mas- e clorur- e amoniu se a- n 50 m# soluţie% <( pentru amoniac este 1,"%10 O5%
,ezolvare
ste o pro(lem- (azat- pe Kiroliza unei s-ri !ormatã prin reac#ia ni acid
tare Cl c o Aazã salAã 45' "n rma dizolvãrii "n apã. ,eac#ia are loc c staAilirea ni eciliAr cimic' la care se poate calcla constanta de idrolizã. @in aceastã constantã se calcleazã concentra#ia molarã a ionli amoni' la eciliArl cimic %i apoi nmãrl de moli de clorrã de amoni; )+ m:. Scriem reac#iile cimice care a loc la dizolvarea sãrii "n apã( disociere electroliticã >ionizare? %i apoi reac#ia ionilor c apa' pentr a oA#ine eca#ia simplifcatã a reac#iei de idrolizã( 4Cl >a? = 4- >a? - Cl/ >a? 0ionizare; disociere la dizolvare "n apã 4- - Cl/ - 5 = 45 - - - Cl/ 0idrolizã &azã slaAã $cid tare' care ionizeazã total Frin redcerea ionl Cl/ >ion spectator?' eca#ia de eciliAr cimic este( 4- >a? - 5= 45 - - 7 se vede cã sol#ia acestei sãri este acidã. Constanta de idrolizã la eciliAr are !ormla( N = 45O . -O ; 4-O idroxidl de amoni rezltat este o Aazã slaAã %i care disociazã "n apã( 45 >a? = 4- >a? - 5/ NA = 4-O . 5/O ; 45O Vrem sã eprimãm constanta de idrolizã "n !nc#ie de prodsl ionic al apei N *5 7 pentr aceasta vom "nml#i cele doã constante' pentr a ane la prodsl concentra#iilor ionilor de idroni %i idroxil( N. NA = 45O . -O ; 4ClO . 4-O . 5/O ; 45O = -O.5/O= N *5 @eci( N. NA = N *5 = 1+014 mol; : Modele de proAleme de eciliAre cimice in apa si soltii apoaseSe calcleazã N( N = 1+014 ; 1'8.1+0) = +')).1+09 mol;: @in N se calcleazã concentra#ia molarã a ionli amoni. 4- >a? - 5= 45 - :a eciliArl cimic avem concentra#iile molare ale sAstan#elor existente "n sol#ie( 4-O = 4-Oini#ial din 4Cl / -O7 se poate nelia aceastã concentra#ia ionilor de idroen' !a#ã de concentra#ia 4Cl7 45O = concentra#ia molarã a idroxidli de amoni -O = concentra#ia molarã a ionli de idroen %i care se considerã ealã c a idroxidli de amoni. Se "nlocie%te "n valoarea li N' concentra#ia molarã a 45O = -O N = 45O . -O ; 4 -O = -O* ; 4 -O 4-O = -O* ; N -O = 1+0p = 1+0)'3* 4 -O = >1+0)'3*?* ; +')).1+09 = 1'81.1+01+'64-9 = 1'81.1+01'64 mol;:
@in reac#ia de disociere a clorrii de amoni' "n rma dizolvãrii "n apã se oAservã cã 1 mol de clorrã de amoni prodce 1 mol de ion amoni. Se calcleazã masa de clorrã de amoni din )+ m:' %tiind concentra#ia molarã a acestia de 1'81.1+01'64 mol;:. M 4Cl = $ - 4 $ - $ Cl = 14-4.1-3)')=)3') @acã 1: sol#ie are.. 1'81.1+ 01'64 mol . )3');mol $tnci )+.1+03 : areH H= )+.1+03. 1'81.1+01'64 . )3') = 4'84. 1+01'64 = 4'84.1+0*-+'36 = 4'84 .1+0*.1++'36= 4'84.*'*9. 1+0* =11'+9 .1+0* ,( 11'+9 .1+0* ro(lema 1% aAciul 9A are
,ezolvare Se propne scema de rezolvare' c scopl de a0#i !orma o vedere aspra !enomenelor ce a loc %i ce !ormle de calcl se pot aplica %i de ce. Ca"*$ a
Bste o proAlemã Aazatã pe( a? disocierea electroliticã >ionizare? a ni acid; respectiv acid acetic "n rma dizolvãrii "n apã7 A?idroliza nei sãri !ormatã prin reac#ia ni acid slaA >Na este !oarte micã? c o Aazã tare a5' "n rma dizolvãrii "n apã. ,eac#ia are loc c staAilirea ni eciliAr cimic' la care se poate calcla constanta de idrolizã. $ceastã constantã se exprimã "n !nc#ie de Na %i N *57 din acest raport se calcleazã concentra#ia ionilor de 5/ la eciliAr %i apoi concentra#ia ionilor de idroen' aKa#i la eciliAr. 1. Scriem reac#iile cimice de disociere electroliticã care a loc la dizolvarea sãrii a$ %i ale acidli $ "n apã( $>a? = ->a? - $/>a? acid Na = -O . $/O ; $O 7 acest acid disociazã !oarte p#in' deci concentra#ia li la eciliAr cimic se poate nelia. Na = -O . $/O a$>a? = a- >a? - $/>a? Sare Aazã conatã tare / $ >a? - 5 = $>a? - 5/ este !orma simplifcatã a reac#iei de idrolizã' findcã anionl este o Aazã conatã tare' capaAilã sã accepte n proton de la apã. Se scrie constanta de idrolizã la eciliAr( N = $O.5/O ; $/O Se aplicã rela#ia( N.Na= N *5 = 1+014 N = 1+014 ; Na $O.5/O ; $/O = 1+014 ; Na CYnd reac#ia cimicã ane la eciliArl cimic vom avea "n sol#ia sãrii dizolvate "n apã' rmãtorele concentra#ii molare ale sAstan#elor( $/O = concentra#ia anionli rãmas neionizat= concentra#ia molarã a li $ din a$ "nainte de a f introds "n apã0 concentra#ia de ioni 5/ p%i "n liAertate %i care se pot nelia7 deci concentra#ia anionli rãmas neionizat j concentra#ia anionli ini#ial din a$. @in stoeciometria reac#iei de disociere a li a$ "n apã' se oAservã cã 1 mol de a$ prodce 1 mol de $/. $O = concentra#ia molarã a acidli $ !ormat %i care se aproximeazã ealã c a ionli idroxil
5/O = concentra#ia molarã a ionli idroxil ps "n liAertate Se exprimã deci concentra#ia li $' "n !nc#ie de concentra#ia li 5 /. 5/O* ; $/O = 1+014 ; Na Se calcleazã din rela#ia de mai ss concentra#ia ionilor de idroxil. 5/O* = >1+014 ; Na?. $/O Na= 4'9.1+01+ a$O = +'+3 mol;: 5/O* = >1+014 ; 4'9.1+01+? . +'+3 = >+'*+.1+014-1+? . +'+3= +'++6.1+04 5/O = +'++6.1+04 = +'++.1+0* Se calcleazã concentra#ia ionilor de idroen %i p0l' "n sol#ia de a$ la eciArl cimic( -O . 5/O = 1+014 -O = 1+014; 5/O = 1+014 ; +'+.1+0* = 1*'9 .1+014-* = 1*'9.1+01* mol; : p= 0l -O =0 l 1*'9.1+01* = / >l1*'9 -l1+01* ? = 01'11 -1* = 1+'89 Ca" >
@in constanta de idrolizã a acetatli de sodi se va calcla concentra#ia acetatli de sodi. Se cnosc( 0p0l sol#iei de acetat de sodi= p sol#ie de la pct a0*= 1+'890*=8'89 0p5=1408'89=)'117 5/O = 1+0)'11 mol;: 0pNa = 0l Na7p Na C3C55 = 4'47 Na= 1+04'4 Se scrie reac#ia de idrolizã a C3C55a0sare provenitã din acid slaA %i o Aazã tare( C3C55a = C3C55/ - aC3C55/ >a? - a->a? - 5>l? = C3C55>a? - a->a?- 5/>a? $cid slaA Aazã tare Se redc ionii a ' eciliArl este( C3C55/ >a? - 5>l? = C3C55>a? - 5/>a? idrolizeazã anionl acetat' care este Aaza conatã tare a acidli slaA0acid acetic. *.Se scrie rela#ia( N . Na = N *5 N = C3C55O .5/O ; C3C55/O = constanta de idrolizã C3C55O=5/O C3C55/O la eciliAr= C C3C55a / C 507 C 5/ se poate nelia !a#ã de C C3C55a C3C55/O la eciliAr= C C3C55a 3.Se "nlociesc datele "n N = N *5 ; Na = 1+014; 1+04'4 = 1+014-4'4=1+09'*6 5/O* ; C3C55/O = 1+09'*6 >1+0)'11?* ; C3C55/O = 1+09'*6 4. Se calcleazã concentra#ia molarã a ionli acetat( C3C55/O = >1+0)'11?* ; 1+09'*6 = 1+01+'**-9'*6 = 1+0+'96 = 1+01.1++'+4= 1'+96 .1+01 M 1 mol de acetat de sodi prodce la idrolizã 1 mol de acetat7 Concentra#ia molarã a ionli acetat este1'+96 .1+01 M. @eci 1: sol#ie are +'11 moli acetat %i tot atY#ia moli de acetat de sodi. ,( 1+'897 +'11 moli. ro(lema15 - se calculeze p9Oul unei soluţii care conţine 1 ) e C9 3C889 şi 0,3 ) e C93C887a n 1,5 # ap-4 /
,ezolvare
ste o pro(lem- e ecKili(ru acioO(azic n soluţie tampon .
$vem o sol#ie !ormatã dintr0n acid slaA >C3C55? %i Aaza sa conatã din acetatl de sodi >C3C55a? p0l acestei sol#ii este men#int constant la adãare de acid sa Aazã deoarece existã componen#ii C 3C55 %i C3C55a' care vor consma ionii idroni %i idroxil adãa#i( $vem reac#iile( 0cãnd "n sol#ie se introdce n acid' deci ioni 35-' avem reac#ia dintre ionl acetat din sare c acidl introds >acesta se va consma?(
C3C55/ - 35- = C3C55 - *5 / cãnd "n sol#ie se introdce o Aazã' deci ioni 5/' vom avea reac#ia dintre acidl acetic %i Aaza introdsã >aceasta se va consma?( C3C55 - 5/ = C3C55/ - *5 Concentra#ia ionilor de idroni din sol#ia tampon se calcleazã c !ormla de mai os0 la care s0a ans prin dedcere( 35-O = Na acidO ; sareO 35-O = concentra#ia ionilor de idroni din sol#ia tampon7 se va calcla din ea p0l Na=constanta de aciditate a acidli acetic acidO=concentra#ia molarã a acidli acetic din sol#ia tampon sareO=concentra#ia molarã a acetatli de sodi din sol#ia tampon Btape de rezolvare 1. Se calcleazã concentra#iile molare ale acidli acetic %i ale acetatli de sodi "n 1'): sol#ie tampon( M acid acetic=6+7 M acetat de sodi=8* C M >C3C55? = md;M.Vs = 1; 6+.1')=+'+11mol;: C M >C3C55a? = md; M.Vs = +'3;8*.1') = +'++*4 mol;: *.Se "nlociesc datele nmerice "n !ormla de calclare a concentra#iei molare a ionilor de idroni din sol#ia tampon( 35-O = Na acidO ; sareO 35-O = 1'8.1+0) . +'+11; +'++*4= 8'*).1+0) mol;: 3.Se calcleazã p0l sol#iei tampon( p0l = 0l 35-O = 0l 8'*).1+0) = 0>l 8'*) - l 1+0)? = 0+'916 - ) = 4'+8 ,( 4'+8
LEGILE GA>ELOR Defniţii ale gazului O )-n!+!) )mp!!?' este aceea prin care
azl este o stare de areare a materiei de pe planeta noastrã' alãtri de alte !orme( solid' licid. S0a introds %i a patra stare' plasma' care aAndã "n nivers. $ceste patr st]ri de areare snt descrise prin propriet]kile de [volm2 i [!orm]2(
"n stare solid] materia are volm i !orm] fxe7 "n stare licid] materia are volm fx' dar ia !orma vasli "n care este kint]7 "n stare azoas] materia ocp] "ntrel volm disponiAil' lYnd !orma corespnz]toare7 "n stare de plasm]' materia n are nici !orm]' nici volm propri' i este ionizat]' r]spnde la !orke electromanetice i emite radiakii electromanetice. ttps(;;ro.iWipedia.or;iWi;Staredeareare O a$&' )-n!+!) pncteazã mi%carea aoticã a moleclelor ni az %i
interac#inile slaAe dintre molecle' care enereazã principalele proprietã#i ale azelor. Mi%carea moleclelor de az dintr0n spa#i este aoticã' adicã dezordonatã' findcã dpã fecare ciocnire c o altã moleclã sa c peretele vasli "%i scimAã direc#ia mi%cãrii. Con!orm stdiilor !or#ele de atrac#ie dintre moleclele de az snt slaAe' de tip( van der aals pentr moleclele nepolare7 !or#e de tip dipol0dipol pentr molecle polare %i neori leãtri de idroen. $st!el azele se caracterizeazã prin(
n a volm propri %i nici !ormã proprie >ocpã tot spa#il ce0l a la dispozi#ie %i ia !orma vasli "n care se aKã?7 di!zeazã nele "n altele7
se amestecã "n orice propor#ie7 strãAat orifcii !oarte fne ale materialelor poroase7 se pot comprima %or7 exercitã presine mare aspra pere#ilor vasli "n care se ãsesc.
Eizicianl enlez Zames ClarW Maxell introdce n model de az %i anme azl ideal >per!ect? c atorl cãria sã se poatã stdia mai %or comportarea ni az' "n di!erite condi#ii de temperatrã' presine' volm. Bl n existã "n natrã. Gazl ideal se caracterizeazã' "n mare' prin( distan#e mari dintre molecle' !a#ã de dimensinile acestora7 !or#ele de interac#ine snt neliaAile7 presinea azli este datã nmai de ciocnirile dintre molecle %i pere#ii vasli. n realitate moleclele de az a volm Aine determinat care n se poate nelia %i ciocnirile dintre ele modifcã presinea pe care o exercitã aspra pere#ilor vasli "n care se aKã. Parametrii de stare ai gazului ideal
Snt proprietã#i fzice' care determinã la n moment dat starea azli' precm( presinea >p?7 temperatra >?7 volml >V?. ntre ei existã rela#ia( p+V+; + = p1V1; 1= pnVn; n = constant Probleme rezolvate
Bi(lio)ra*e
[email protected]an' Z.M. @o. 1 imica' Cassal 1989 1./"2 pa)% 8 mas- e )az ocup- un volum e !00 m 3 la presiunea
e 10! a% Care este presiunea necesar- pentru reucerea volumului la 50 m3 .-r- variaţia temperaturii%
,ezolvare
=temperatra=constantã' n se modifcã "n timpl modifcãrii presinii %i a volmli. Stare Fresinea>Fa? Volm>dm3 ? 1? 1L1+* *++ Einal >*? p*=J )+ Se aplicã leea &oQle0Mariotte pentr calclarea presinii p* %i "nlocim datele "n rela#ie( p1V1 = p*V* 1L1+* Fa x *++ dm3= p* x )+ dm3 p * = 1L1+* Fa x *++ dm3 ; )+ dm3 = 4L1+* Fa
R: T10! a *.In rezervor e 10 m 3conţine (io$i e azot la presiunea e 10 5a şi la temperatura e !0 0C% CLt va * presiunea, ac- temperatura creşte la !"00C 4
,ezolvare Volml se considerã constant' adicã n se modifcã "n timpl modifcãrii presinii %i temperatrii. Se aplicã leea GaQ0:ssac( p1 ; 1 = p* ; * Stare Fresine>Fa? emperatra>N? ) 1? 1L1+ >*3 - *+? Einalã >*? p*=J >*3 - *8+? nlocim datele "n expresia matematicã de mai ss( 1L1+) Fa ; *93 N = p* ; ))3 N
p* = 1L1+) Fa x ))3N ; *93 N = 1'89L1+) Fa R: 1,"=T105 a
3./102pa)%" 8 mas- e )az ocup- un volum e 500 cm 3 si la
temperatura e O!0 0 C% Calculaţi volumul )azului cLn temperatura creşte la 100 0 C, ac- presiunea nu se moi*c-%
,ezolvare Fresinea n se modifcã "n timpl modifcãrii temperatrii %i a volmli. Ba este constantã. Se aplicã leea Carles %i GaQ0:ssac( V1;1 = V*;* Stare Volm>cm3? emperatra>N? 1? )++ >*3->0*+??= *)3 Einalã>*? V* =J >*3-1++?=33 nlocim datele "n expresia matematicã de mai ss( )++ cm3; **3N = V*x 33N V*= )++ cm3x 33; *)3 = 3 cm3 R: 3 cm3
%/pa)%3= 8 mas- e )az ocup- un volum e 3 m 3 la presiunea e 1T103a şi la temperatura e !00 0C% Calculaţi volumul pe careOl va ocupa acest )az la O500C şi presiunea e 1T10 5 a% e o(serv- c- variaz- presiunea, temperatura şi volumul% e aplicle)ea )eneral- a )azelor per.ecte /ieale, pentru a calcula volumul *nal% 1 H1 2 +! & p!H! 2 +!
,ezolvare nlocim datele "n expresia de mai ss %i calclãm volml fnal. Stare Fresine>Fa? Volm>dm3? emperatra>N? 3
R:
3
LEGILE GA>ELOR e o.er- tipurile e pro(leme rezolvate (
FroAleme simple c leile( &oQle0Mariotte7 GaQ0:ssac7 Carles7 eca#ia de stare a azelor per!ecte7 $voadro7 FroAleme complexe de calcl stoeciometric' cYnd se cnoa%te volml azli %i randamentl "n prods de reac#ie7 FroAleme pentr Aacalareat %i concrsri7 $naliza cprli din aliaele sale' findcã se propn la concrsri reac#iile dintre cpr' sãrrile li c acidl azotic' sl!ric' idroxidl de amoni. Un alt aspect este tilizarea medicinal a alamei' con!orm cercetãrilor %tiin#ifce actale. '% B'B#'8GRA'
:mini#a Vlãdesc' 5la Fetresc'
6+++ : de oxien se aKã la presinea F1 = 1 atm %i temperatra de + + C7 Se introdc "n cilindr 6+++ : de oxien7 presinea cre%te la F* Volml cilindrli este eal c volml azli' la temperatra de + + C %i presinea F* 1l= 1 dm3 5Aservãm cã temperatra rãmYne constantã >t=+ +C?' variazã presinea %i volml. reAie sã aKãm F*. Ce treAie sã cnoa%tem( ;)()a $*! B#$)a!#&&) (
:a temperatrã constantã' volml ocpat de o masã determinatã de az variazã invers propor#ional c presinea la care se aKã azl. F1V1= p*V* Rezolvare
!23 Ce volum va ocupa la !000 C o cantitate e Kiro)en, ştiin c- la 10 0 C aceeaşi cantitate, ocup- un volum e 1! m 3 la p&constant 4
Xtim cã la temperatra > 1 rade Nelvin? de 1+ + C' idroenl are volml >V1? de 1* dm 3 > litri? %i o anmitã masã7 5Aservãm cã aceea%i masã are la temperatra > * rade Nelvin? n volm > V*?. 5Aservãm cã presinea este constantã' "n timpl varia#iei volmli %i a presinii reAie sã aKãm V*. Ce treAie sã cnoa%tem( ;)()a Ja;*ssa?
:a presine constantã' volml ocpat de o masã determinatã de az variazã direct propor#ional c temperatra aAsoltã. V1; 1 = V*; * Rezolvare
Calclãm emperatrile aAsolte ale azli c expresia( rade N = *3 - t > rade C? 1= *3 - t1 = *3-1+= *83 *= *3- t*= *3-*++ = 43
32 CunoscnuOse c- la !00 C presiunea unei cantit-ţi e azot intrOun recipient este e ! atm, s- se ae la ce temperatur- azotul in recipient va avea presiunea e 6 atm4
Xtim cã la temperatra >1 rade Nelvin ? de *+ + C o cantitate de azot are presinea >F1? de * atm7 $ceea%i cantitate de azot va avea la presinea >F*? de 6 atm' temperatra * rade Nelvin 5Aservãm cã volml rãmYne constant' cYnd variazã temperatra %i presinea. reAie sã aKãm * Ce treAie sã cnoa%tem( ;)()a $*! CKa$)s(
:a volm constant' presinea nei mase determinate de az variazã direct propor#ional c temperatra aAsoltã. F1; 1 = F* ; * Rezolvare
Calclãm emperatra aAsoltã 1 a azli c expresia(
rade N = *3 - t > rade C? 1= *3 - t1 = *3-*+= *93 rade N
*; *93 = 6 ; * * = 6x *93 ; * = 89 rade N t * = 890*3= 6+6 + C ,( 6+6 + C
2 5 >ensitatea Kiro)enului la 0 0 C şi 1 atm este e)al- cu 0,0"== ) 2 m3 % - se ae ensitatea Kiro)enului la 0 0 C şi atm% / 'nlocuiţi n relaţia 1 H1 & ! H!, H & m2 U %
5Aservãm cã temperatra este constantã %i variazã nmai presinea %i volml idroenli. 5Aservãm cã masa azli este constantã. $vem la presinea F1= 1 atm' densitatea idroenli >R1= +'+899 ; dm3 ?
$vem presinea F* =4 atm reAie sã aKãm R* > ; dm3 ? ,ezolvare Scriem rela#ia de varia#ie a presinii c volml' la temperatre constantã( F1 V1 = F* V* >1? Scriem rela#ia de calclare a densitã#ii( =m;V7 V = m; R >*? Masa este constantã7 deci masa la F1= masa la F* = m >? m; R1 ? = F* > m ; R* ? F1 ; R1 = F* ; R* >3? 3?( 1; +'+899 = 4 ; R* R* = 4x +'+899 ; 1 = +'*96 ; dm3 ,( +'*96 ; dm3
52 6 'ntrOun cilinru e oţel e !0 m 3 se a- o$i)en la 1!0 atm% e consum- o parte in o$i)en pentru suur- şi presiunea n cilinru scae la 50 atm% Ce volum e o$i)en n coniţii normale, a mai r-mas n cilinru 4
1. 5Aservãm cã temperatra este constantã %i variazã presinea %i volml. *. Xtim cã "n sita#ia de condi#ii normale de temperatrã %i presine' n az are presinea de 1 atm' deci F* = 1 atm. 3. Cnoa%tem( volml azli %i presinea azli "nainte de sdrã( V1=*+ dm3 / volml cilindrli7 4. 5Aservãm cã dpã sdrã' presinea oxienli din cilindr ane la F* = )+ atm. 5% reAie sã calclãm V*' volml azli rãmas "n cilindr' la 1 atm0 condi#ii normale de presine %i temperatrã. Rezolvare
Scriem rela#ia de varia#ie a presinii c volml' la temperatrã constantã( F1 V1 = F* V*
@acã vrem sã calclãm volml de oxien consmat' ne raportãm la condi#ii normale de presine %i temperatre' ast!el( a? Calclãm volml de oxien "n condi#ii normale >Va? ' cYnd presinea li "n cilindr este 1*+ atm. Volml oxienli este volml cilindrli. 1*+ atm x *+ dm3= 1 atm x Va Va = *4+ dm3 A? $m calclat la pct.*' Volml de oxien dpã sdrã' pe care0l notãm c VA %i este 1+++ dm 3. c? @i!eren#a dintre cele doã volme este volml de oxien consmat la sdrã( Va0VA = *4++01+++= 1*++ dm3 62 = #a temperatura e 5 0 C şi presiunea e 10 atm un )az ocup- un volum e 15 m 3% >e cLte ori se m-reşte volumul )azului, ac- acesta este aus n coniţii normale4
Xtim cã la temperatra > rade Nelvin? )4 + C' azl are presinea >F? de 1+ atm %i volml >V1? de 1) dm3 Xtim cã "n condi#ii normale' acest az are presinea >F +? de 1 atm' temperatra > +? de *3 rade Nelvin %i volml V+ dm3 1dm3 = 1 l reAie sã calclãm Vo Rezolvare
Se aplicã rela#ia matematicã dintre presine' volm %i temperatrã' pentr o masã de az' care se aKã "n condi#ii normale( =*3 N' p=1 atm %i V+ ' care "%i modifcã parametrii la V=1) l' p=1+ atm %i = *3-)4=3* Fo Vo; o = FV; 1. Se calcleazã c atorl rela#iei de mai ss volml Vo( 1 x Vo ; *3 = 1+ x 1) ; 3* Vo = 1)+ x *3 ; 3* = 1*)' *3 l *. Se calcleazã de cYte ori Vo este mai mare !a#ã de V( Vo ( V = 1*)'*3 ( 1) = 8'34 ori ,( 1*)'*3 : 7 8'34 2 10 Ce volum ocup- 1,! V) Cl ! la temperature e !3 0 C şi p& 6 atm 4
Xtim( Masa clor = 14'* N emperatra = *3+ C rade N = *3 - *3 = )46 Fresinea=6 atm $ cl= 3)') M cl* = *L3)') = 1 reAie sã calclãm volml de clor la parametrii de mai ss. Rezolvare
$plicãm eca#ia de stare a azelor per!ecte7 pV=q , q = nmãrl de moli = m ; M7 m >? ,= constanta eneralã a azelor per!ecte=+'+8* l atm ; N mol 1l= 1 dm3 Se "nlociesc datele "n aceastã rela#ie %i se calcleazã V de clor >l?( 6atm x V l = 14'* x 1+++ ; 1 x +'+8* l atm ; N mol x )46 N V = >14'* x 1+++; 1 x +'+8*? ; 6 = 149*'4 l
,( 1' 49* m3 102 11 - se etermine masa a 300 m3 C8! n coniţii normale%
Xtim cã volml V este 3++ dm 3 1 dm3 = 1l Condi#ii normale de temperatre %i presine se re!erã la( =*3rade N %i p= 1 atm M C5* = $c - * $o = 1* - * x16 = 44 Rezolvare
$plicãm leea li $voadro ( 1 mol din orice az' indi!erent de natra li cimicã' con#ine acela%i nmãr de particle7 "nseamnã cã 1 mol din orice az' "n acelea%i condi#ii de temperatrã %i presine' ocpã acela%i volm0 nmit volm molar >Vm? :a ++ C %i 1 atm' volml molar al oricãri az este de **' 4 dm 3>l? Se scrie rela de trei simplã( 1 mol de C5* = 44 ..ocpã..**'4 l m .3++ l m = 44L3++ ; **'4 = )89' *9 ,( )89'*9 112 1!. 11,! m 3 intrOun )az necunoscut, la 00 C şi 1 atm, are aceeaşi mas- ca şi !!,m 3 o$i)en, n aceleaşi coniţii% ta(iliţi: a Care este raportul ntre masa moleculelor in )azul necunoscut şi masa moleculelor e o$i)en 4 CLţi moli e )az necunoscut sunt prezenţi4
Xtim cã masa azli necnosct mx este ealã c masa oxienli "n condi#ii normale de temperatrã %i presine7 Cnoa%tem la azl necnosct( V az =11'* l7 p=1 atm7 t = + + C7 Xtim la oxien( p=1 atm7 t = + + C7 $ o = 167 Mo* = * $ o = *x 16= 3* reAie sã calclãm masa moleclarã a azli necnosct' pentr a aKa raportl maselor moleclere dintre az %i oxQen reAie sã calclãm nmãrl de moli de az necnosct Rezolvare
Calclãm masa de oxien ocpatã de **'4 l' "n condi#ii normale' c expresia matematicã a volmli molar( 1 mol de 5* = 3* .**'4 l @eci **'4 l din proAlemã a 3* . Calclãm masa moleclarã a azli necnosct' "n condi#ii normale de temperatre %i presine' c atorl expresiei matematice a volmli molar( masa oxien = masa az = 3* daca 1mol de az necnosct = M az..ocpã.**'4 l atnci 3* ocpã..11.* l Maz = 3*x **'4 ; 11'* = 64 ,aportl dintre Maz ( M oxien =64 ( 3* = * ( 1 mãrl de moli de az necnosct se calcleazã c rela#ia matematicã q=m;M q = 3*; 64 = +') ,( *(17 +') 1!2 1 'ntrOo camera e " m3 se are sul.% - se calculeze cantitatea e sul. necesar- pentru a o(ţine o concentraţie e ! n volume 8 ! n camer-%
Cnoa%tem(
V camera = V az fnal' dpã arderea sl!li = 48 m3 I S5* = * I din V camera $s = 3* $o = 16 Mso* = $s - * $o = 64 reAie sã aKãm( V S5* = J Masa S = J Rezolvare
Calclãm volml de S5* %tiind compozi#ia procentalã( @acã "n 1++ I de az .snt.*I S5 * $tnci "n 48 m3 snt..V S5* V S5* = 48 x* ; 1++ = +'96 m3 = 96+ dm3 = 96+ l Se calcleazã masa de Aioxid de sl!' pe care o ocpã 96+ l de Aioxid de sl! "n condi#ii normale' c atorl expresiei volmli molar( @acã **'4 l de S5 * ocpã1 mol= 3* $tnci96+ l am S5* m S5* = 96+ x 3*; **'4 = *4*' 8) Scriem reac#ia de ardere a sl!li. Frin calcl stoeciometric al reac#iei se aKã masa de sl!. x..*4*'8) S - 5* = S5* 3*.64 1 mol.1mol H = 3* x *4*'8) ; 64 = 131' 4* S ,( 131'4* S ''% Bi(lio)ra*e
:mini#a Ursea' ,odica Mare%' Monica Falade' Servicil a#ional de Bvalare %i Bxaminare' &acalareat' SAiecte propse ' Cimie anoranicã %i eneralã' Bditra manitas Bdca#ional' *+++ H''2 Harianta Cuprul reacţioneaz- cu aciul sul.uric şi .ormeaz- un )az, care ocup- un volum e ," # la !3 < şi atm% cuaţia reacţiei este: Cu ! 9!8 & Cu8 8! ! 9! 8
@eterminã prin calcl masa de cpr >? care a reac#ionat' dacã aceasta are pritatea 8+I iar randamentl reac#iei este 9+ I Calcleazã volml >:? sol#iei de acid sl!ric 4 M necesar reac#iei c n mol de cpr> randamentl reac#iei seconsiderã 1++I?. oteazã compozi#ia %i tilizãrile aliaelor(Aronz %i alamã. Xtim la cerin#a 1( :a S5* ( V='8 :7 =*3N7 p= 4 atm7 M= 64 > $s=3*7 $o=16?7 prods =9+I :a C ( pritatea=8+I7 $ c = 64 reAie sã aKãm( :a S5* ( a. Masa pe care o ocpã '8 : la temperatre %i presinea de mai ss7 aceasta este masa teoreticã din randamentl de 9+I A. Masa practicã corespnzãtoare la randamentl de 9+I' care rezltã dintr0o masã de cpr pr' con!orm reac#iei de mai ss7 c. Masa ce reac#ioneazã c acidl sl!ric0 notatã c H. Se calcleazã de pe reac#ie' c masa practicã de S5* 7 :a C( Masa de cpr introdsã "n reac#ie c pritatea de 8+I
Rezolvare
1. Calclãm masa de S5* pe care o ocpã '8 :' la = *3 N' p = 4 atm' c eca#ia de stare a azelor ideale. $ceasta este masa teoreticã. pV = > m ; M ? , ,= +'+8* : atm ; N mol 4atm x '8 : = >m ; 64?x +'+8*: atm ; N mol x *3 N m = 4L'8 x64 ; +'+8*L*3 = 89'19 *. Se calcleazã din defni#ia randamentli' masa practicã de S5* care se oA#ine c randament de 9+ I' din cpr. ,andamentl "n prods de reac#ie se calcleazã c rela#ia matematicã( = mp ; mtOprods x 1++ mp = masa practicã de prods oA#intã >?7 este mai mica din caza pierderilor mt = masa evalatã teoretic de prods >? 9+ = mp x1++ ; 89'19 m p = 9+L89'19 ;1++ = 8+'* S5* 3. Se calcleazã masa de cpr pr ce reac#ioneazã c 8+'* S5*' c atorl calcli stoeciometric > de pe reac#ie?. reAie sã cnoa%tem masele moleclare ale S5* ' C %i masa de S5 * 7 masa de C o notãm c H7 pe reac#ie se pn nmai mãrimi fzice de acela%i !el. H 8+'* C - * *S54 = CS54 - S5* * * 5 $= 64 M=64 H = 64x 8+'* ; 64 = 8+'* C pr 4. Se calcleazã masa de cpr c impritã#i' dacã pritatea este 8+I( 1++I cpr.snt.8+I cpr pr a cpr >?..are.8+'* cpr pr a= 1++x 8+'* ; 8+= 1++' 34 cpr impr introds "n reac#ie ,= 1++'34 cpr Cerinţa !
Xtim( :a C( masa= 1 mol7 = 1++I :a *S54 = CM =4 M7
reAie sã calclãm(
Masa teoreticã de C ce reac#ioneazã c randament de 1++ I mãrl de moli de acid sl!ric Vs de acid sl!ric c CM= 4 M Rezolvare
1. Se calcleazã masa teoreticã de cpr ce reac#ioneazã' cYnd randamentl este 1++I( = mp ; mtOprods x 1++
Cerinţa 3;
&ronz = alia C0Sn7 se oA#in din el oAiecte decorative' Ac%e' roAine#i7 $lama = alia C0Tn7 se oA#in tevi' elice nave' etc. ''' Bil(lio)ra*e Aurica Wova, e$erciţii şi pro(lem e cKimie pentru licee şi amitere n nv-ţ-mLntul superior, itura Xunimea, 'aşi, 1=" 11%552 pa) 13! entru ela(orarea oţelului un convertizor a .ost nc-rcat cu 13,5 tone e .ont- cu un conţinut e 3,!5 C şi 1,! %Wtiin c- in cantitatea e car(on se o$ieaz- =0,6! se cere: 1%Cantitatea e car(on care se o$ieaz-; !% CLţi m 3 e aer cu !1 o$Y)en sunt necesari pentru o$iarea car(onului, e la pct%1, ştiin c- 123 are la C8 !, iar restul la C8; 3% Care este volumul e aer la temperatura e ! 0 C şi presiunea e 60 mm9)4 % Ce cantitate e .os.at tricalcic rezult- n convertizor4 /Concurs *nal 1=6 Wtim:
Masa !ontã= 13') t = 13') x 1+3 W I C ; !ontã = 3'*) IC ; carAonl existent "n !ontã0 care reac#ioneazã c 5* > se oxideazã? = 9+'6* I F; !ontã= 1'* Masa carAon ce trece "n C8! = 1;3 din toatã masa de carAon ce reac#ioneazã c 5* Masa carAon ce trece "n C8 = *;3> restl = 3;301;3? din toatã masa de carAon ce reac#ioneazã c 5 * I 5* din aer = *1 I v :a aer avem doã sita#ii( a? este "n condi#ii normale de F %i 7 A? este la t= * + C %i p= 6+ mm = 1 atm $ c = 1* $ F =31 $ o =16 reAie sã calclãm(
Masa de C %i F din !ontã7 Masa de C care se oxideazã7 Masa de C care trece "n C5* %i masa de C care trece "n C5 Masa de 5* care reac#ioneazã c C' cYnd se !ormeazã C5 * %i C5 Volml de 5* ' "n condi#ii normale' corespnzãtor masei de la pct.4 Volml de aer' "n condi#ii normale' ce con#ine volml de 5 * de la pct.) Volml de aer' la t=* + C %i F=1 atm' cYnd "n condi#ii normale are valoarea de la pct.6 Masa de !os!at tricalcic rezltatã din F de la pct.1 Rezolvare Cerinţa 1
Calclãm pe Aaza compozi#iei procentale de C %i F din !ontã' masele lor' c rela de trei simplã( 1++I !ontã ..snt.3'*) I C1'*)IF 13') x1+3 N.a..A a = 13')L1+3 x3'*) ; 1++= 438') N C
A= 13') x 1+++ x 1'*) ; 1++ =168') N F
Calclãm masa de carAon care se oxideazã' c rela de trei simplã0 calcl procental( @in 1++ I carAon.se oxideazã..9+'6*I $tnci din 438') W.c C= 438')L9+'6* ; 1++ = 39')9 W = 39'6+ W C ,= 39'6 N Cerinţa !
Se calcleazã masa de carAon care trece "n C5 * %i masa de carAon care trece "n C5( mC ; C5* = 1;3 x 39'6 = 13*') N mC ; C5 = *;3 x 39'6 = *6) N
Se calcleazã de pe reac#ie masele de 5 * consmate pentr !ormarea oxizilor de carAon' pe care le notãm c H' ( 13*') H C - 5* = C5* M=3* H = 13*') x3* ; 1* = 3)3'3 N 5* *6) C - 5* = C5 din3* = *6) x 16; 1*= 3)3'3 N 5*
$=1*
$=1*
Se calcleazã masa totalã de oxQen' prin adnarea li x c %i apoi se aKã volml de oxQen "n condi#ii normale de p' t. H - = 3)3'3 - 3)3'3 = +6'6 N 1 Wmol 5* = 3* N ."n condi#ii normale are..**'4 m3 $tnci +6'6 N. t t =+6'6 x **'4 ; 3* = 494'6* m3 5*
Fe Aaza de calcl procental se aKã volml de aer "n condi#ii normale' ce con#ine *1 I 5 * ( *1 I 5* se aKã "n..1++I aer 494'6* m3 .. z T= 494'6* x 1++ ; *1= *3))'33 m3 aer Cerinţa
Se calcleazã volml de aer "n condi#iile cYnd se modifcã temperatre de la ++ C la t=*+ C %i p este constantã =1 atm' c rela#ia (
Vo; o = V ; o= *3 W7 = t rade C - *3 = * - *3 = 3++ N *3))'33 ; *3 = V ; 3++ V = *3))'33 x 3++ ; *3 = *)88'** m3 aer Cerinţa
Se calcleazã de pe semireac#ia de trecere a F "n Ca 3 >F54?* masa de Ca 3 >F54?* ( $ F = 31 M Ca3 >F54?* = 3 $ca - * $F - 8 $ 5 = 3L4+-*L31-8L16 = 31+ 168') m * F = Ca3 >F54?* ; *L31 ; M= 31+ ; m = 168')L31+ ; * x31= 843') N
A7A#'JA CIRI#I' >'7 A#'AX#
A#
A% A7A#'JA CA#'+A+'HA A CIRI#I' >'7 A#'AX Cprl !ormeazã sãrri %or solAile' precm( sl!a#ii' clorrile' azota#ii. 5xizii' idroxizii' !os!a#ii' sl!ra' carAona#ii' !ero %i !ericianrile de cpr > mono %i Aivalent?'croma#ii' Aivalent?'croma#ii' etc. snt insolAile "n apã. Sãrrile de cpr "n eneral snt colorate "n alAastr' verde' ro%' etc.
@pã recoltarea %i solAilizarea proAei c cpr0 prin tratare c acizi concentra#i' amestec de acizi' sa dezareare' se pot !ace rmãtoarele reac#ii de identifcare( 1. ,eac#ia ,eac#ia c reactivl de rpã *S > Qdroen sl!rat' acid sl!idric? se !ormeazã sl!ra de cpr nearã' insolAilã "n acizi dila#i' solAilã "n acid azotic *+ I CS54 - *S = C S - * S54 *. ,eac#ia c 45 Cationl de cpr >< licoarea li Sceitzer? C S54 - *3 - **5 = C>5?* - >4?*S54 Bxcesl de amoni condce la oAtinerea nei comAinatii complexe( C>5?* - 4 3 = C>3?4O>5?* C>3?4O>5?* idroxid ce tertaamonio cpr ><dizolvant pentr celloza? sa( 43 - CS54 =C>3?4OS54 445 - CS54 CS54 =C>3?4OS54 =4*5 Sl!at tetraamoniocpric ><<4 A CANTITATI?= CANTITATI?= A CUPRULUI DIN BRON>URI I ALAME
'%Metoa electro)ravimetric-
Frincipil metodei( FroAa de alia se dizolvã "n acid azotic sol#ie > 1( 1?7 cprl %i plmAl trec "n sol#ie' iar stanil %i stiAil precipitã sA !ormã de acid metastanic' respectiv metastiAic > * Sn53 7 sA53 ?. ,eac#ia dintre cpr %i acid azotic este o reac#ie redox. redox. 3C - 853 = 3 C>53 ?* -* 5 -4 * 5 Sol#ia de azota#i de cpr %i de plmA se separã prin fltrare %i se spne electrolizei. Cprl se separã pe catod sA !ormã de metal' iar plmAl se separã pe anod sA !ormã de FA5 *.
B,M5C# M8># > R8B#M R8B #M RJ8# RJ8 #HA+ CA#>IRA > RACF'O A#'CAF'' A#'CAF'' &iAliorafe ( 1. Marilena Wer(an, elicia 7uţ-, CKimie, Manual pentru clasa a ZOa,
C1, itura 7iculescu, !000 taler, CKimie anor)anic- şi CKimie *. 8l)a etrescu, Arian N MiKail taler, *zic-, teste şi pro(leme autoevaluareO(acalaureatOolimpiaeOamitere la .acultate, itura Aramis% R8B#M RJ8#HA+ ' Bi(lio)ra*e Marilena Wer(an, elicia 7uţ-, CKimie, Manual pentru clasa a ZOa, C1, itura 7iculescu, !000 1%!2 pa) 33% e - ecuaţia termocKimic-: C9 /) !8! /) [ C8! /) ! 9!8 /) "0!,!
\ +r = 8+*'* WZ0 cãldra standard de reac#ie ; 1 mol din fecare reactant' prods de reac#ie u = nmãrl de moli C5 * =* moli u = nmãrl de moli C 4 = 1mol V C4 = 1 m3 = 1+++ l t in= ++ C apã > "nainte de "ncãlzire? t fn = 1+++ C apã > dpã "ncãlzire? Cãldra specifcã a apei=1 cal;. rad C 9* s) ?*n#s?:
a. >WZ? pentr * moli C5 * =J m apã "ncãlzitã J R)"#$a)
A. >WZ? pentr 1 m 3 C4 = J
a?Se calcleazã cantitatea de cãldrã consmatã pentr * moli de C5 *' cnoscYnd din eca#ia termocimicã entalpia standard de reac#ie de 8+*'* WZ pentr fecare fecare mol reactant ; prods de reac#ie( 1 mol de C5 * 8+*'* WZ * moli de C5 *x H =*L8+*'* = 16+4'4 WZ A?Se calcleazã dpã modell de mai ss' cantitatea de cãldrã deaatã' "n !nc#ie de 1 m3 de C4 ( >1 mol C4? **'4 l.8+*'* WZ 1m3 = 1+++ l l = 1+++L8+*'* ; **'4 = 3)81*') WZ $vem rela#ia( \ = ; u u = nmãrl de moli c?Se calcleazã masa de apã' plecYnd de la oAserva#ia(
c.
1 mol C4deaã la ardere.8+*'* WZ . care vor "ncãlzi T apã de la ++C la 1+++C \ +r = 8+*'* WZ = "ncãlzire *5 = mc \t m = masa de apã = H >? \t= tfn0tin=1++0+ =1+++ C c specifcã la apã = 1 cal;.+C = 4'186 Z ; > . +C? 8+*'* x1+++ Z = m apã >? x 4'186 >Z ; x+ C? x 1++ + C m = 8+*'* x1+++ ; 4'186 x 1++ = 1916'38 ,( a? 16+4'4 WZ7 A? 3)'81* WZ7 c? 19616'38 !21!2pa) 3= Calculaţi \ 90r şi speci*caţi natura termic- a urm-toarei reacţii: ! M) /s C8 ! /) [ ! M)8 /s C /)ra*t
,ezolvare 1. Se aplicã rela#ia de calclare a entalpiei standard de reac#ie din entalpiile standard de !ormare ale celor patr sAstan#e( \ +r = u 3 \ +! > M5? - u 4 \ +! >C ra!it? O / u 1 \ + ! >M? - u * \ +! >C5*?O u 1= nmãr de moli de M= *7 u *= nmãr de moli de C5*= 17 u 3= nmãr de moli de M5= *7 u 4= nmãr de moli de C ra!it r a!it = 1 + *. Se ia valorile pentr \ ! ' ' din taAell c valorile entalpiilor standard de !ormare. Frin conven#ie' sAstan#ele elementare a entalpii standard de !ormare eale c zero.Condi#ii standard de !ormare snt( *98 N %i 1 atm. 3.Se "nlociesc "n rela#ia matematicã de la pct 1. \ +r = *mol x>06+1'8 WZ ; mol? - 1mol x >+ WZ ; mol? O / *mol x> + WZ ; mol? - 1 molx >0393') WZ; mol? O = 081+'1 WZ , = 81+'1 WZ 32 "2 pa) 1 #a neutralizarea complet- a !00 ml soluţie e 9C# cu soluţie <89 se e)a]- 5," X % cuaţia cu aţia reacţiei e neutralizare este: <89 /aS 9Cl /aS [
\ +r = 0)6' 0)6'99 WZ ; mol mol Calcla#i concentra#ia molarã a sol#iei de acid cloridric. S) ?*n# ?* n#s? s? ( Vs Cl = *++ ml= +'* : M Cl= 36') \ +r = 0)6' 0)6'99 WZ ; mol mol = 4)4' 8 Z 9* s) ?*n#s?:
Masa de Cl dizolvatã = J u = nmãrl de moli Cl = J CM C: = J > mol ; :? ,ezolvare 1.Calclãm nmãrl de moli de Cl din *++ ml de concentra#ie molarã CM ' c expresia expresia matematicã ( CM = md ; Mx Vs > mol Cl Cl ; :? = u ; Vs 7 u = md ; M u = CM x Vs *.Calclãm cãldra deaatã pentr nmãrl de moli de Cl de mai ss( 1 mol de Cl reac#ioneazã c a5' deaYnd )6'9 WZ u > CM x Vs ? Cl reac#ioneazã c a5' deaYnd 4)4' 8 WZ u = 1 molx4)4'8 Z ; )6'9 Zx 1+++ = +'+8 moli sa = u x \ +r 3. Se calcleazã concentra#ia molarã(
CM = md ; Mx Vs > mol Cl ; :? = u ; Vs CM = +'+8 ; +'* = +'4 moli ,( +'4 moli 2 =2 pa)%1 #a o(ţinerea a " 8 ! in elemente se e)a]- 6"," VX% >ac- \ 90. /8! & N "",5 VX 2 mol, care este masa atomic- a elementului 4
,ezolvare 1.Se scrie reac#ia cimicã dintre B %i 5*( u 1 B - u * 5 * = u3 B5* Se va calcla masa atomicã a elementli B din expresia matematicã de calclare a cãldrii standard de reac#ie dintre B %i 5* c entalpiile standard de !ormare ale celor patr sAstan#e( \+r=u1>molB5*? x \+! B5*O / u*>molB? x \ +! WZ;mol - u4>mol5*? x \ +! WZ ; molO 68'8 = u1 mol B5* x >0848') WZ; mol? u = 68'8 ; 848') = +'8 *.Se calcleazã masa moleclarã a compsli B5* %i apoi masa atomicã a elementli B( u = m ; M7 M = m ; u 7 M = 48 ; +'8 = 6+ M B5* = $ B - * $5* 7 6+ = $B - *L16 7 $ B = 6+03*= *8 ; mol , ( *8 ;mol '' Bi(lio)ra*e 8l)a etrescu, Arian N MiKail taler, CKimie anor)anic- şi CKimie *zic-, teste şi pro(leme autoevaluareO(acalaureatOolimpiaeOamitere la .acultate, itura Aramis% 12 12 pa)% aCare este cantitatea e c-lur- e)a]at- la arerea a m3 e metan /c%n%, up- reacţia: C9 /) ! 8! /) & C8! /) ! 9! 8 /) Wtiin c-: 90. /C9 /) & O1,""= Vcal2mol 90. /C8! /) & O=,05! Vcal2mol 90. /9!8 /) & O5,=" Vcal2mol ( >io$iul e car(on rezultat in aceast- reacţie reacţioneaz- cu o soluţie e Kiro$i e calciu% Care este masa e precipitat care se o(ţine4
,ezolvare a?Cantitatea de cãldrã deaatã J 1.Se calcleazã entalpia standard de reac#ie din entalpiile standard de !ormare ale celor patr sAstan#e' din reac#ia datã( \+r=u1>molC5*? x \+! C5* - u*>mol *5?x\+! WZ;molO/u3>mol C4?x \ +! WZ ; mol -u4>mol 5*?x \ +! WZ; molO \+r = 094'+)* - *>0)'98?O / 01'889O = 0191')9 WZ *.Se calcleazã nmãrl de moli C4 %i apoi cantitatea de cãldrã deaatã la arderea a 4 m3 de C 4 din propor#ia de mai os( u = m ; M = V;**'4 =nmãr de moli u = 4L1+++; **'4 = 18') moli C4 1 mol C4 deaã la ardere 191' )9 WZ 18') moliC4 deaã la ardere H H = 18') x 191')9 ; 1 = 34*4*'6 WZ A? Masa de precipitat rezltat J
Se scrie reac#ia cimicã dintre C5 * %i CaC5 3 %i se pn "n reac#ie sA !ormlele cimice masele moleclare' iar pe reac#ie se trec masele de C5 * %i necnoscta de CaC53 ( 18')L44 C5* - Ca>5?* CaC53 w - *5 44 1++ = 18') x 44 x 1++ ; 44= 18) = 1' 8) N ,7 34*4*'6 WZ7 1' 8) N !2 312 pa) 103 ae cunosc reacţiile /+& !=" <: 9! /) Cl! /) & !9Cl/) \9 & O1"5 VX !9!/) 8! /) & ! 9! 8 /) \9 & O" VX ntalpia e arere a unui mol e 9Cl/) cu 8 !/), up- reacţia e mai ]os /+&!="<: 9C/) 8!/) & ! 9!8/) ! Cl!/) are valoarea /n VX2mol: a11; ( !",5; c O!",5; O11;e O30
,ezolvare( Se aplicã leea li ess7 eca#iile termocimice sportã toate calclele aleArice2. iO 5Aservãm cã snt 3 reac#ii7 vom e!ecta calcll( *x ,eac#ia 10 reac#ia *' pentr a ane la reac#ia 3( *x* >? - Cl * >? = *Cl>? O / **>? - 5* >? = * * 5>?O **-*Cl* 0**/ 5* =4Cl 0**5 *Cl* >? - * *5>? = 4 Cl >? - 5* >? *x >018)WZ? / > 0484 WZ? = 114 WZ ,ãspnsl ,eac#ia inversã are \= 0114 WZ.
este( d.
( ntalpia e .ormare a unui mol e io$i e sul. in /s şi 8 !/) este e O!"=, VX 2 mol% rin arerea a 15 ) e sul. se eli(ereaz-: a!15,=VX; (135,= VX;c!1,5= VX;650 VX; e1=,5 VX
,ezolvare 1. S>s? - 5 *>? S5*>? - *89' WZ;mol $ S = 3* ;mol7 *.Calclãm cãldra de reac#ie( 1mol de S are are 3* ;mol consmã.*98' WZ; mol $tnci 1) consmã.H WZ H = 1) x *89' WZ ; mol ; 3* ; mol = 13)' 9 WZ
R-spuns: ( c In cu( e platin- cu latura e 0,5 cm / U t &!!,0 )2cm3 şi c/c-lura speci*c- este 0,1! X2 )$C se nc-lzeşte e la 10 0C la =50C% Care este cantitatea e c-lur- necesar- nc-lzirii4 >ar volumul e 9 !/c%n%, ac- se ştie c- \9 are valoarea /O!"6 VX2 mol pentru reacţia ( 9! /) ^ 8!/) [ 9!8 /) Ale)e r-spunsul corect: a0X, "#; (!",1X;!,! #;c35, X; !,3 #; !",= X; #; e !"1, X, 1,! #%
,ezolvare 1.Se calcleazã volml cAli( VcA= l3cA = >+')cm?3= +'1*) cm3 *.Se calcleazã masa cAli din densitate %i volm( mcA= Rt xV cA = **'+ ; cm3 x +'1*) cm3= *'6 Ft 3. Se calcleazã >cantitatea de cãldrã WZ? c rela#ia( = m . c .\t
.\t = t* / t 1= 9)01+ = 8) +C =*'6 x +'1* Z; x C x 8) + C = *8'14 Z 3. Se calcleazã volml de idroen>c.n.? care se poate "ncãlzi c aceastã cantitate de cãldrã >*8'14Z?' c rmãtoarele rela#ii( "ncãlzire Ft = "ncãlzire * "ncãlzire * >Z? = q moli * x \9 q moli * = m ; M= V ; **'4 *8'14 Z = > V ; **'4 ? x *86. 1+ 3 Z R-spunsul este: ( V= **'4 :
Care este entalpia reacţiei e .ormare a propanului in elemente: 3C/s 9! /) [ C39"/)
@acã se cnosc( B C0C >raft? =1' WZ ; mol B0 = 431')8 WZ ; mol BC0C =334'4 WZ ; mol B C = 413'8 WZ ;mol 0 0 0 \9 . = n \9 le)aturi es.acute N n\9 le)aturi .ormate n = nmãr de leãtri des!ãcte; !ormate Se des!ac( 3 leãtri C0C din raft %i 4 leãtri 0 Se !ormeazã "n propan( *leãtri C0C %i 8 leãtri C0 \90. = 3L1' - 4L431')8O / *L334'4 -8L413'8O = *1)3'1 - 1*6'3* / 668'8 / 331+'4= 099'8 WZ ; mol. ,( 099'8 WZ ; mol
TIPURI DE REACTII C-IMICE ANORGANICE Se o$erã o)ele )e pro"lee re;ol9ate, )e tipul6 : Aeactii cu trans6er de protoni( : Aeac#ii redo9( Hlectroliza( : Probleme de calcul stoechiometric. Aandament( : Metale. Bi"lio#ra$ie" 1. umini#a Vldescu, l+a Petrescu, Ileana >osma, >himie, manual pentru clasa a IX-a, Hditura ?idactic i Peda+o+ic, A.4. 5ucureti-1//0 %!2F2 pa#! 41 Ce 9olu )e -NO1 (N ete necear pentru a )i;ol9aH ,15 # )e cupru<
?atele problemei Se cu)osc" Masa de >u$ B,3 + >oncentra#ia normal de 73 $ 2 7 ) H+ l* 47 $ 1%( 4 $1( 4& $ 1B( 4>u $ B% Aeac#ia chimic .u se cu)osc" Masa dizolvat de 73 ) md* $ X Vs de 73 $ 8 Aezolvare" 1.Se scrie ecua#ia reac#iei chimice dintre acid azotic i cupru" X B,3 0 73 F 3 >u $ 3 >u )73 *2 F % 2 F 2 7 09 B3 39 B%
2.Sub 6ormule se trec masele moleculare, iar pe 6ormule se pun cantit#ile de >u i necunoscuta de 73. M 73 $ 4 F 4 7 F 3 4 $ B3 3.Se calculeaz X din propor#ia 6ormat" X$ 09 B39 B,3 39 B% $ 1B,B + 73 %. Se calculeaz volumul solu#iei de 73 din e9presia matematic a concentra#iei normale" >7 $ md H+9 Vs ( H + 73 $ M n $ B3 1 $ B3 2 $ 1B,B B39 Vs ( Vs $ 1B,B 29 B3 $ &,133 A $ &,133 (!2 42 pa# 41 Se upun electroli;ei 5.. # oluţie )e ul$at )e cupru, )e concentraţie (. /! Ce cantitate )e etal e )epune la cato)< Ce #a; 7i ce 9olu )in acet #a; & n con)iţii norale+ e )e#aã la ano)< ?atele problemei Se cu)osc" Masa solu#iei$ ms$&&+ de >u S% >oncentra#ie procentual$ 2& ' de >u S% Aeac#ia total de la electroliza solu#iei de >u S% .u se cu)osc" md >u S% $ 8 )+* m >u $ 8 )+* X m 2 $8 )+* Y V 2 $ 8 )* Aezolvare" 1.Se scrie reac#ia total de la electroliza solu#iei de >u S% 1&&+ 9 Z >uF2F F S%2- F F F - $ >u F [ 2 F F F S%21B& B% [ 32 2.Se calculeaz m d de >u S% din solu#ia de 2& '" 1&& ' solu#ieCC.suntCCCC..2& ' >u S% In && + solu#ieC..suntCCCCC9 X$ && 92& 1&& $ 1&& + >u S% 3.Se pun pe reac#ie, sub 6ormule" M >u S% i 4 >u, 4 2, iar pe 6ormule se pun masa cunoscut i necunoscutele X, Y. Se calculeaz X i Y din propor#ia 6ormat" M >u S% $ 4 >u F 4 S F % 4 $B% F 32 F%9 1B$ 1B& M2 $ 2 4 $ 29 1B $ 32 X$ 1&& 9 B% 1B& $ %& + >u Y $ 1&& 9 [ 32 1B& $ 1& + 2 %.Se calculeaz volumul de o9i+en ocupat @n >.7. de temperatur i presiune, de 1&+ de o9i+en, cu le+ea volumului molar" 1mol 2 $ 32 +CCCCCCCCocupaCCCCCCCCC..22,% 1& +CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCa a $ 1& 9 22,% 32 $ D A $ %& + >u( D de 2 1!2 %%2 pa# 41 Ce pro)ue e o"ţin la electroli;a a ' oli )e "rourã )e ceiu 7i n ce cantitate< ?atele problemei Se cu)osc" n moli >s5r $ % moli 4 >s$133( 4 5r$ 0& Aeactia total de la electroliza >s5r ) nu este solu#ie*
.u se cu)osc"
7umele produilor de la electroliz Masele acestor produi, pe care le notm cu X i Y Aezolvare 1.Se scrie reac#ia de la electroliza >s5r %J213 9 Z >s5r $ >s F [ 5r2 213 133 [ 1B& Produii electrolizei sunt" >s i 5r2 2.Se calculeaz masele moleculare la >s5r i 5r2( se calculeaz masa de >s5r corespunztoare la % moli. M>s5r$ 4 >s F 4 5r$ 133F0& $ 213 M 5r2 $ 2 4 5r $ 29 0& $ 1B& Masa de >s 5r $ n9 M $ %9 213 3.Se vor trece @n reac#ia chimic, sub 6ormulele chimice >s5r, 5r2 i >s masele moleculare, respective atomice( pe 6ormulele chimice respective se vor trece masele cunoscute i necunoscute" X$ masa de >s i Y$ masa de 5r2 . Se calculeaz necunoscutele din propor#ia 6ormat" X $ %J213 9133 213 $ 32 + >s Y $ %J213 9 [ 1B& 213 $ 32& + 5r2 A " 32 + >s( 32& + 5r2 '2 %F2 pa#!4' Prin proce)eul )e contact e o"ţin ( t )e -( SO' )e concentraţie 34 /, cu un ran)aent )e 3. /! De la ce cantitate )e piritã puritate 4. / Ja plecat n proceul )e $a"ricaţie< ?atele problemei" Se cu)osc/
Masa solu#ie de 2 S% $ 2 t$ 2&&& T+ >oncentra#ia procentual$ >p $ /0' \ $randament @n acid$ /& ' puritate pirit ) GeS2* $ 0&' Aeac#iile chimice de la ob#inerea acidului sul6uric, plecnd de la pirit .u se cu)osc" Masa dizolvat de acid sul6uric$md $8 ) Hste masa practic-mp- de produs,din randament* Masa teoretic de acid care s-ar ob#ine$mt 8 ) Ha se trece pe reac#ie* Masa de GeS2 $ X $8 Masa de pirit cu 0& ' GeS2 $ 8 Aezolvare" 1.Aeac#iile chimice de la 6abricarea acidului sul6uric din Ge S2 sunt" X 2 GeS2 F 112 2 $ Ge2 3 F % S2 2J12& % S2 F 2 2 $ % S3 21DD,D T+ %S3 F % 2 $ % 2 S% %J/0 2.Se calculeaz masa dizolvat de 2 S% din >p" >p $ md 91&& ms ( /0 $ md 91&& 2&&& ( md $ 1/B& T+ 2 S% $ mp
3.Se calculeaz masa teoretic de 2 S% din randament" \$ mp 91&& mt m t $ 1/B& 91&& /& $ 21DD,D ]+ 2 S% %.Se trec @n reac#ie sub 6ormulele chimice ale GeS2 i 2 S% masele molecular, iar pe 6ormule masele cunoscute i necunoscuta( din propor#ia 6ormat se calculeaz X" M GeS2 $ 4 Ge F 2 4 S $ B F 2J32 $ 12& M 2 S% $ 24 F 4 S F % 4 $ 2J1 F 32 F % 91B $ /0 X 29 12& $ 21DD,D %9 /0 X $ 2912&921DD,D %J/0 $ 1333,3 T+ GeS2 . Se calculeaz masa de pirit de 0&' ce cuprinde 1333,3 T+ GeS2 " 1&& ' piritCCCCCCC.suntCCCCCC0&' GeS2 Y pirit CCCCCC.areCCCCCC..1333,3 T+ Y $ 1&&J1333,3 0& $ 1BBB,B T+$ 1,D t A " 1,D t pirit 52%.2pa#!%1F Un aetec )e # )e car"onat )e calciu 7i ul$at )e calciu ete ncãl;it la teperatura ri)icatã ntrJun 9a )ec*i! tiin) cã nuai car"onatul )e calciu e )ecopune teric 7i cã aa pro"ei )upã ncãl;ire ete ',4 #, ã e a$le procentul )e car"onat )e calciu )in aetecul iniţial . ?atele problemei Se cu)osc" Masa amestec ini#ial$ m1 $B + Masa amestec dup descompunere termic$ m2$ %,B0 + 4 >a$%&( 4 >$12( 4$ 1B ?up reac#ia de descompunere termic, amestecul )m2* con#ine" >aS% i >a Aeac#ia de descompunere termic a >a>3 .u se cu)osc/
Masa de >a>3$ X $ 8 Masa de >aS% $ Y $8 Masa de >a $ a $ 8 Procentul de >a>3 din amestec )m1* $ 8
,ezolvare 1.Se scrie sisteml de eca#ii(
m1$ m>a>3 F m >aS% m2 $ m>a F m >aS% B$XFY %,B0 $ a F Y 2.Se calculeaz ;a< din reac#ia de descompunere a >a>3" Xa >a>3 $ >a F >2 M$1&& M$B a$$ X 9 B 1&& $ &,B X 3.Se @nlocuiete ;a< @n sistem i se calculeaz X" B$ XF Y %,B0 $ &,B X F Y Y $ B-X %,B0 $ &,B X F)B-X* ( -BF%,B0 $ &,B X :X 1,32$ &,%% X X$ 1,32 &,%% $ 3 + >a>3
%.Se calculeaz procentul de >a>3 din amestec" ' >a>3 $ m>a>3 9 1&& m1 ' >a>3 $ 3 91&& B $ & '
A$ & '
REACŢIA DE NEUTRALI>ARE 2 p-Jul SOLUTIILOR Pro"lea %2 pa+ 3 uminita Vladescu , s.a >himie, manual pentru clasa aIX-a, H?P A.4., 5ucuresti, 1//0 Ce 9olu )e aci) clor*i)ric .,% N tre"uie ã e a)au#e la '. l oluţie )e *i)ro:i) )e potaiu .,5 N pentru ca oluţia re;ultatã ã $ie neutrã<
>n >l$ &,1 7 V >l$ 8 >n T$ &, 7 V T $ %& ml$ &,&%& Aezolvare 4. Se cunoate c" T i >l sunt electroli#i tari, total disocia#i @n ioni" T $ T F F : ( cantitatea ini#ial de T se +sete sub 6orm de ioni" T F i : , @n raport molar" 1" 1" 1 W : $ W T F $ W T, mol >l$ F F>l : ( cantitatea ini#ial de >l se +sete sub sub 6orm de ioni, @n raport molar" 1"1"1 WF $ W >l Aeac#ia de neutralizare dintre un acid i o baz se reprezint prin ecua#ia +eneral" F F : $ 2 ( nF $ n : ( raportul molar al ionilor este " 1"1 ?e6ini#ia p-ului" p $ : l+ W : ( W : $ 1&-p mol p $ -l+ W F WF 9 W : $ 1&-1% mol ( pFp $ 1% 5. Aezolvare 1.Se calculeaz numrul de moli de ioni : " > 7 $ >m de T, 6iindc H+ T $ M T >m $ n T V s (
nT $ >m 9 Vs $ &, 9&,&%$ 2J1& -2 moli 2.Se calculeaz numrul de moli de ioni F " W : $ WF $ 2J1&-2 moli 3.Se calculeaz volumul de >l ce con#ine 2J1& -2 moli de >l i are >7 de &,17" WF $ W >l $ 2J1& -2 moli > 7 $ >M $ &,1 7( M >l $ H+ >l >M $ n>l V s > ( Vs >l $ n>l > M $ 2J1&-2 1& : $ 2J1& : / 0,% &dm3 ( soluţie HCl 0,1 .
Pro"lea ( 2 pa+ 3 uminita Vladescu , s.a >himie, manual pentru clasa aIX-a, H?P A.4., 5ucuresti, 1//0 Ce 9olu )e oluţie )e -Cl concentrat & 1F/, Ҏ 0 %,%4 #2 c 1 + ete necear pentru a neutrali;a *i)ro:i)ul )e o)iu )in 1.. c 1 )e oluţie 'N < > 7 $ %7 Vs >l $ 8 3 Vs = 3++ cm = +'3 : CI Cl=3 I = 1'18 ; cm3 $.Se cnoa%te cã( ,eac#ia de netralizare( Cl- a5 = *5 - aCl - - 5/ = *5 7 n- = n5/ 7 raportl molar al ionilor este ( 1(1 C = CM ' cYnd B = M &.,ezolvare( 1.Se calcleazã nmãrl de moli de a5 %i nmãrl de moli de ioni 5/O( CM = n a5 ; Vs 7 n a5 = C M x Vs = 4x +'3 = 1'* moli a57 5/O = 1'* moli *.Se calcleazã Vs de Cl de 3I( -O = 5/O = 1'* moli Cp = md x1++ ; ms 7 = ms; Vs 7 ms= x Vs md C:= n Cl x M C: Cp = nCl x M Cl x 1++ ; x Vs 3 = 1'* x 36')L1++ ; 1'18 ;ml x Vs7 Vs = 1'* x 36')L1++ ; 3 x 1'18 = 1++ ml= +'1 : , ( +'1 : ro(lema 3; 1); pa. 138 $.$.
$naliticã' Bditra enicã' &cre%ti' 1968
Concentraţia ionilor e 9 intrOo soluţie este e)al- cu 0,001 ioniO) 2 l% Care este p9Oul acestei soluţii4
C - = -O = +'++1 ioni0; l = 1+03 ioni0 ; l p= 0l -O = 0l 1+03 = 3 ,(3
117
grunion-contact- f
8#IB'#
RAC_'' CI 8RMAR > C8MB'7A_'' GRI
BIB;IOJRALIE
1.Maris $ndrc'
0reac#ia de precipitare dintre cele do] sAstan#e 0C M solyie Cl = +'1 M >mol; :? 0CM solyie $53 = +') M >mol; :? 0V solyie $53 = ) ml = )L1+03 : 0masa dizolvat] de $53 din concentra#ia molar] 7u cunoaştem:
0masa dizolvat] de Cl = H Moel e rezolvare
0V solyie de Cl +'+1 M
,ezolvarea se Aazeaz] pe calcll masei de Cl' din reacyia sa c $5 3. $ceasta este masa dizolvat]' din concentrayia molar] de +'1 M de Cl 1.Se scrie reacyia cimic]( Cl - $ 53 = 53 - $Cl Se pn pe reacyie masa cnosct] de $53 i necnoscta de Cl > pe !ormlele lor cimice?. Masa de azotat de arint se calcleaz] din !ormla matematic] a CM ' iar sA aceste !ormle cimice se vor pne masele moleclare. md $53 = CM x M $53 x Vs = +')x M $53 x )L1+03 md Cl = H = CM x MCl x VS = +'1 x MCl x VS H= +'1x MClx Vs +')x M $53 x )L1+03
Cl $ 53 = MC: M $ 53 H= M Cl x +')x M $53 x )L1+03 ; M $ 53 H = M Cl x +')x )L1+03 +'1x MCl x Vs = M Cl x +')x )L1+03 Vs = *') x1+03 ; +'1 = *) x 1+03 : = *) m: ,= *) m:
53 - $Cl
!%2 3%pa) 101 entru a separa un amestec e A)Cl şi 9) !Cl! a c`rui mas` este 6,165 ), acesta se trateaz` cu o soluţie e amoniac% rin uscarea şi cLnt`rirea precipitatului, up` operaţia e tratare cu 79 3 / amoniac, se etermin` ,3 )% Wtiin c` numai A)Cl este solu(il n amoniac, se cere: a scrie ecuaţia care a avut loc; ( calculeaz` compoziţia procentual` masic` a amestecului iniţial e cloruri; c ce mas` e soluţie 1 e 79 3 este necesar` pentru operaţia e separare a clorurilor, ac` sOa utilizat un e$ces e 30 % Cunoaştem:
0%tim c] ionii >cationii? de arint %i mercros !ac parte' "n $naliza calitativ]' din rpa Cl' findc] precipit] sA !orm] de clorri "n medi acid. ttp(;;.stireal.ed.md;cimie;candidat;cationi.pd! mai precipitatl clorra de arint este solAil "n sol#ia de amoniac' se !ormeaz] o comAina#ie complex]. $Clw - *45 = $>3?*OCl - **5 0masa precipitatelor de clorri de arint %i ion mercros = 6'16) 7 0masa de clorr] mercroas] este 4'3 ' findc] se dedce din enn# > din sma de precipitate' nmai clorra de arint se dizolv]' clorra mercroas] este insolAil] "n amoniac? 0concentra#ia procental] a sol#iei de amoniac = 1I 0exces de sol#ie de amoniac = 3+ I 7u cunoaştem:
0masa de $Cl 0compozi#ia procental] de clorri de arint> H? %i ion mercros >? 0masele moleclare ale $Cl %i 45 0masa de 45 >T?' care este masa dizolvat] "n sol#ia de 1 I 0masa de exces 45 0masa total] de 45 Rezolvare:
a? $Clw - *45 = $>3?*OCl - **5 A? masa de precipitate= masa de $Cl - masa de * Cl* masa de * Cl* = 4'3 masa de $Cl = 6'16)0 4'3 = 1'43) $plic]m rela de trei simpl]' pentr a calcla compozi#ia "n procente a clorrilor din amestec( 6'16) amestec de clorri.4'3 * Cl* .1'43) $Cl $tnci "n 1++I clorri.snt.H I.%i I H = 1++ x 4'3 ; 6'16) = 6' * I = 1++ x 1'43) ; 6'16) = *3'* I S$U = 1++I / 6' * = *3'*8 I c? Se calcleaz] c atorl reac#iei masa de idroxid de amoni' care este masa dizolvat] "n sol#ia de 1 I. $poi se va calcla masa de sol#ie de 1 I' c atorl !ormlei concentra#iei procentale. C rela de trei simpl] se calcleaz] masa de sol#ie "n exces %i apoi masa total] de sol#ie de amoniac.
c1 ? Se vor pne pe reac#ie masele cnoscte %i necnoscte( 1'43) $Cl %i T de 45. Se calleaz] masele moleclare( M $Cl = $ $ - $ Cl = 1+ - 3)') = 14*') M 45 = $ - 4 $ - $ 5 - $ = 14 -4 x1 - 16 - 1 = 3) 1'43) T $Clw - *45 = $>3?*OCl - **5 14*') *x 3) T = 1'43) x*x3) ; 14*') = +'+4 45 c* ? Se calcleaz] c atorl !ormlei concentra#iei procentale' masa de sol#ie de amoniac. 1 = +'+4 x1++ ; ms ms = +'4 ; 1 = 4'14 c3 ? Se calcleaz] masa de exces de amoniac %i masa total] de amoniac. mexces = 4'14 x 3+ ; 1++ = 1' *4* m total = mexces - m sol#iei de amoniac consmat] con!orm reac#iei m total = 1'*4* - 4'14 = )'38* sol#ie 4 5 c4? Se calcleaz] masa de sol#ie de 3 1 I ' care dizolv] 1'43) de $Cl' con!orm variantei o!erite mai os( "n 3) de 45 snt 1 de 3 atnci +'+4 a.a a = +'+4 x 1 ; 3) = +'34* 3 m s = +'34* x1++ ; 1 = *'+11 mtotal = *'+11 - *'+11 x3+;1++ = *'614 sol#ie de 3 , = )'38* sol#ie de 45 7 *'614 sol#ie de 3
O'#
RACF'' CI +RA7R > #C+R87' #C+R'C, #C+R8#'JA
78+AF''
$ >0? /anod' la care are loc oxidarea C >0? / catod' la care are loc redcerea { ox = poten#ial de oxidare7 { red = poten#ial de redcere B = !or#a electromotoare >!.e.m.? B = { ox - { red { ox= / { red :eea < a electrolizei Masa sAstan#elor care se separ] la electrozi este propor#ional] c cantitatea de electricitate ' care trece prin electrolit >sol#ie sa topitr]?. m = W| = W| < |t
W= ecivalent electrocimic B = ecivalentl ram' $= atoml ram n = valen#a metalli E= nm]rl li EaradaQ
E = $ | e = 96 )++ >se accept] "n calcle? $ = nm]rl li $voadro= 6'+**|1+*3 e0 = sarcina electronli = 1'6 | 1+019 < = intensitatea crentli ce parcre cella de electroliz] >amperi? t = drata electrolizei >secnde? :eea << recYnd aceea%i cantitate de electricitate prin di!eri#i electroli#i' la electrozi se separ] mase propor#ionale c ecivalen#ii ram ai sAstan#elor' precm %i c ecivalen#ii lor electrocimici(
B'B#'8GRA'
1. &acalareat' sAiecte propse' Cimie anoranic] %i eneral]' Bditra manitas Bdca#ional' *+++ *. :.@.&oAo%' FroAleme de cimie pentr elevii de lice' Cl0apoca' 1996 3. Maris $ndrc'
1 1pa)%6=, CKimie, Manual pentru clasa a Z''Oa, C1 8 plac` e *er cu mas` necunoscut` se introuce ntrOo soluţie e Cu8% >up` un timp se introuce placa in soluţie, se spal` şi se usuc` `i se cLnt`reşte% e constat` c` masa pl`cii a crescut cu 1 )% crie ecuaţia reacţiei care a avut loc şi sta(ileşte care este reuc`torul, respectiv o$iantul% Ce cantitate e cupru sOa epus4
,eac#ia care are loc( Ee - C S54 = EeS54 - C
Va!an&a p#p*sM p)n&* ?a$?*$a)a mas)! ) C* )p*sM )s&):
0not]m masa pl]cii de fer c H 0not]m masa de fer' care se dizolv] din plac]' trecYnd "n sl!at de fer' c a Ee / * e0 = Ee*- >oxidare? 0not]m masa de cpr' care se depne pe plac]' c ( C*- - *e0 = C >redcere? 0avem expresia matematic] a cre%terii c 1 ( 1 = masa electrod fnal0 masa electrod ini#ial Masa electrod fnal = masa electrod ini#ial0masa Ee dizolvat - masa C deps 1= H0a-A / H = 0a - A 0c atorl calcli pe Aaza de reac#ie cimic]' exprim]m pe A "n !nc#ie de a( $ Ee = )67 $ C = 64 a A Ee - C S54 = EeS54 - C )6 64 A = a| 64 ; )6 = a| 8 ; 0"nlocim pe A "n rela#ie %i calcl]m pe a' apoi pe A( 1= 0a - a| 8 ; 7 = 0a - 8a 7 a = A = a| 8 ; = | 8 ; = 8 , = 8 C ! "% pa) 0% CKimie, C1 >up` un timp e .uncţionare a pilei >aniell se constat` c` masa pl`cii anoice a sc`zut cu 1,6!5 ) % Calculeaz` cantitatea e electricitate e(itat` e pil`% Cu cLt creşte masa catoului 4
C*n#a,&)m:
0procesl care are loc "n pila @aniell( >0? Tn } Tn* - }} C*- } C >-? Tn - C*- = Tn*- - C 0masa de Tn care trece din lamel] "n sol#ie este 1'6*) >se dedce din afrma#ia masa pl]cii anodice a sc]zt c 1'6*) 2? / rela#ia matematic]( m=W| 0$ Tn = 6) 0$c = 64 9* ?*n#,&)m:
0cantitatea de electricitate >? %i ecivalentl electrocimic >W? 0masa C deps pe catod Va!an&a p#p*sM p)n&* R)"#$a)
1Calclarea cantit]#ii de electricitate( m = W| W = B ~ E B C = $C ; valen#a 1'6*) = >6) ; *|96)++? | >3*') ; 96)++? | 1'6*) | 96)++ = 3*') | = 48*) C * Calclarea masei de C( Bste n calcl pe Aaz] de reac#ie cimic]( 6) Tn .64 Tn 1'6*) Tn..x x = 1'6*) | 64 ; 6) = 1'6 , ( 48*) C7 1'6 C
1'6*) =
32 102 pa) 0 CKimie C1 rin trecerea unui curent electric timp e 1 K, printrOun voltametru cu electrozi e platin` umplut cu o soluţie iluat` e 9!8 , rezult` 336 ml /c%n% amestec e 9! şi 8!% Care este intensitatea curentului electric ce trece prin voltametru4 C*n#a,&)m:
/ are loc electroliza apei "n medi acid / timpl de electroliz] este 1 ' adic] 36++s / volml azelor rezltate este 336 ml' adic] +'336 : / leea < a electrolizei( m = W| = W| <| t / masele atomice ale ' 5 9* ?*n#a,&)m:
/ nm]rl de moli de amestec' nm]rl de moli de * / coefcientl W pentr * / intensitatea crentli Va!an&a p#p*sM p)n&* R)"#$a)
Se aplic] leea < a electrolizei pentr * !ormat prin electroliz]( m * = W| <| t W * = B ; 96)++ 7 B * = 1 ;1 =1 W * = 1; 96)++ reAie s] calcl]m masa de * rezltat. a,! ) *ma&:
1 . Se calcleaz] nm]rl de moli amestec pe Aaza rela#iei dintre nm]rl de
moli %i volml molar "n condi#ii normale de temperatr] %i presine. 1mol amestec de aze>* %i 5*? ..ocp]**'4 : >c.n.? H moli amestec..ocp].+'336: >c.n.? H = +'+1) moli amestec >* %i 5* ?
!. Se calcleaz] nm]rl de moli de * din +'+1) moli amestec c atorl
reac#iei de la electroliza apei %i apoi masa de *( *5 = * - 5* 5Aserv]m c] se !ormeaz] 1 mol de * %i +') moli>1;* ? de 5*' sma lor este 1') moli amestec. @eci( 1') moli amestec ..a ..1 mol de * +'+1) moli amesctecQ moli Q = +'+1) | 1 ; 1') = +'+1+ moli * m * = nm]r de moli | M* = +'+1+ | * = +'+*+ 3. Se "nlociesc datele "n expresia matematic]( m * = W| <| t +'+*+ = >1 ; 96)++? | <| 36++ < = +'+*+ | 96)++ ; 36++ = +')36 $ , = +')36 $ %2 152 pa) 0 CKimie C1 DntrOun electrolizor se a` 10 cm3 soluţie 1 M e Cu8% Care va * concentraţia soluţiei *nale e Cu8, ac` ' & "A, iar timpul e electroliz` este 5 secune4 e consier` constant volumul soluţiei% Va!an&a p#p*sM p)n&* R)"#$a)
Se calcleaz] masa de C deps din sol#ia de CS54' "n timpl electrolizei7 se va calcla masa de CS54' care corespnde masei de C de mai ss7 se calcleaz] masa de CS54 r]mas] "n sol#ie prin sc]dere( masa dizolvat] "n 1+ cm3 / masa de CS54 din care se depne C7 masa de CS54 r]mas] este masa dizolvat] din 1+ cm3 sol#ie la fnall electrolizei. 1. C*- - * e0 = C > redcere? m C = W| = >B C ; 96)++? | <|t B C = $ c ; valen#] = 64; *= 3* m C = >3* ; 96)++? | 8| 4) = +'119 C !. masa de CS54' care cprinde +'119 C este( "n M CS54 = 16+ .snt..64 C x a..+'119 C x = 16+|+'119 ; 64 = 1'6 CS54 3. masa dizolvat] de CS54 "n 1+ cm3 la "nceptl electrolizei este( md = CM | M| VS >mol ; :? md = 1 | 16+ | 1+ | 1+03 = 1'6 CS54 .masa de CS54 r]mas la fnall electrolizei( mCS54 r]mas = m CS54 ini#ial / m CS54 care se redce m CS54 r]mas = 1'6 0 +'*9 = 1'31 5. concentra#ia molar] fnal]( CM = md ; M| VS CM = 1'31 ; 16+ | +'+1 = +'818 M , = +'818 M
5% 2 H'''% a) !2 Bacalaureat su(iecte propuse Ma)neziul ]oac` un rol plastic n re)nul animal% Ma)neziul se o(ţine inustrial prin electroliza topiturii e clorur` e ma)neziu% 1% crie reacţiile care au loc la electrozi% !% Calculeaz` masa e ma)neziu /) epus` la cato, ac` se .oloseşte un curent cu intensitatea e ! A, timp e 30 minute% R)"#$a)
1. :a topirea cristalli de MCl* se !ormeaz] n licid' "n care ionii M*- %i Cl0
a moAlitate mare. MCl* = M*- - Cl0
Frocesele care a loc la electrozi snt( :a catod >0?( M*- - * e0 = M redcere :a anod >-?( *Cl0 = Cl* - * e0 oxidare !. Se aplic] rela#ia matematic]' leea < a electrolizei( m = W| = >B ; E? | <| t B M = $ M ; valen#a M = *4 ; * = 1* t = 3+ min | 6+ sec = 18++ sec m = > 1* ; 96)++? | * | 18++ = +'44 , = +'44 M
REACTII CU @ORMARE DE COMBINATII COMPLEE REACŢII CU @ORMARE DE COMPLECI
>ombina#iile comple9e sunt specii neutre, ȋn care un ion metallic )numit ion central* este le+at prin le+turi covalente coordinative de molecule neutre sau ioni )numi#i li+anzi*. Pentru ca un ion metalic s 6ormeze combina#ii comple9e, trebuie s ȋndeplineasc urmtoarele condi#ii" s aib un volum ionic mic i s posede orbitali liberi ȋn care s poat accepta electronii neparticipan#i ai li+andului, stabilindu-se ast6el le+turi covalente coordinative ȋntre ionul central i atomul de nemetal din li+and. E:eple )e co"inaţii cople:e %! Reacti9ul TollenJ *i)ro:i) )e )iainoar#int &I+ 0!ormla cimicã ( $>3?*O 5 0tilizare( este n aent de oxidare slaA !olosit la oxidarea aldeidelor %i a lcozei7 permite identifcarea aldeidelor' care se oxideazã la acizi carAoxilici cYnd se !ormeazã olinda de arint >ionl de arint se redce la arint metalic. 0preparare din sol#ii de azotat de arint' idroxid de sodi %i amoniac( $53 - a5 = $5 - a53 $5 - 3 = $ > 3?*O 5 0reac#ia aldeidei acetice c reactivl ollens( C3C5 - $ >3?*O 5 = C 3C55 -* $ - 4 3 - *5 0oxidarea lcozei la acid lconic c reactiv ollens( C61*56 - * $ >3?*O 5 =C6 1* 5 -*$ - 43 - *5 !% Reactivul cKbeitzerOKiro$i e tetraminocupru /'' N!ormla cimicã( C >3?4 O >5?*
0tilizare( dizolvarea cellozei7 la identifcarea ionli de cpr' Dn analiza cimicã calitativã. 0preparare( sol#ia c ioni de cpr><
sodim. Frecipitatl alAastr oA#int se trateazã c sol#ie de idroxid de amoni. Se dizolvã precipitatl %i se oA#ine o sol#ie de cloare alAastr intens' care indicã !ormarea complexli idroxid tetraminocpr><5? * - a*S54 C>5?* - 44 5 = C>3?4 0!ormla cimicã( Ee4 Ee >C? 6 O3 O>5?* 0tilizare( este prodsl reac#iei specifce >caracteristice? de identifcare - 4*5 a ionli !erric ><<!erocianra de N?( 3% 4EeCl3 - 3 N 4 Ee >C?6 O3 = Ee3-4 Ee*- >C?/6 O403 - 1* NCl Al(astr $lAastr de &B,:<2 amor! sa alAastr de Frsia2 ul e ,eac#ia se exectã pe lama de microscop sa Yrtie de fltr. BerlinO Ke$acia no.erat /'' e *er /'''
%
Al(astru e +urn(ull NKe$aciano.erat/''' e *er /''
0!ormla cimicã( Ee *-3 Ee 3- >C?/ 6O30* 0tilizare( este prodsl reac#iei specifce de identifcare a ionli !eros Ee ><C?/6 O30 = Ee*-3 Ee 3- >C?/ 6O30* - 3 N *
S54 alAastr U,&U::2 5%
9e$aciano.eratul .eropotasic N <
e !? e ! /C7N6 @O
!
EeS54 - N 4 Ee *- >C?6 O = N -* Ee *- Ee *- >C?/6 O40 - N * S54 Frecipitat alA amor! care trece Dn alAastr 244
6%
grunion-contact- f
+etratiocianoco(altat e amoniuO / 79 ! ? Co! /C7N @!O
0este prodsl reac#iei V5GB:' o reac#ie specifcã ionli de coAalt. •ntr0o eprAetã' peste sol#ia de azotat de coAalt' se adaã sol#ie concentrate de sl!ocianrã de amoni %i acetonã.$pare o cplora#ie alAastrã. $dãYnd apã se oAservã apari#ia clorii roz( Co >53 ?* - 4 4SC = >4 ?* Co >SC? 4 O- * 4 53 Bi(lio)ra*e:
:oredana @oAre' %.a' Freãtire Dn cimie indstrialã' manal de practicã. Bditra 5scar Frint' aproAat de Ministerl Bdca#iei a#ionale c 5rdinl nr. 4*)6 din +*.+8.*+++
' . Bi(lio)ra*e
ro(leme rezolvate
Blena Goicean' Cristian ace' @oina &Yclea' Cimie' Bditra eora' aproAat de MB c 5rdinl nr.4+)) din *6.+6.*+++
1% pa) 11 2 entru a izolva o anumit- cantitate e celuloz-, un cKimist are nevoie e 0,5 # soluţie cKbeitzer 0,! M% Calculaţi volumele e Cu8 0,5 M şi 793 0,1 M sunt necesare pentru a prepara reactivul .
,ezolvare C atorl reac#iei cimice dintre sl!at de cpr %i sol#ie apoasã de ammoniac' prin care se !ormeazã complexl %i a nmãrli de moli de complex' se calcleazã nmãrl de moli de sl!at de cpr %i ammoniac7 %tiind concentra#iile molare %i nmãrl de moli de sl!at de cpr %i ammoniac se calcleazã volmele sol#iilor lor. 1.se scrie reac#ia cimicã de !ormare a complexli(
* CS54 - 1+ 3 - * *5 = * C> 3?4 O S54 - * 4 5 * moli 1+ moli * moli *. se noteazã c( x= nmãrl de moli de CS5 4 %i c( Q = nmãrl de moli 3 3. se calcleazã nmãrl de moli de complex din concentra#ia molarã %i volml sol#iei( CM = +'* mol ; : Vs = +') : n = CM x Vs = +'* x +') = +'1+ moli complex 4. de pe reac#ie se calcleazã x %i Q( * moli CS54 ..1+ moli 3 *moli Complex x..Q..+'1 moli x = *L+'1; * = +'1 moliCS54 =1+L+'1; * = +') moli 3 ).se calcleazã volmele de CS5 4 %i 3 ( Vs de CS54 = n ; CM = +'1 ; +') = +'* : de sol#ie CS54 Vs de 3 = n ; CM = +'); +'1 = ) : de sol#ie 3 ,( +'* l sol#ie de CS54 +') M7 ) : sol#ie 3 +'1 M %2 pa)%11"% e - succesiunea e trans.orm-ri: Jn & Jn8 & Jn 8 & 7a! ?Jn /89 @ a crie ecuaţiile cKimice corespunz-toare trans.orm-rilor% ( Calculeaz- masa com(inaţiei comple$e o(ţinute ac- sOau utilizat 130 ) e zinc%
,ezolvare a? Tn - 5* = Tn5 Tn5 - * S54 = Tn S54 - *5 TnS54 - * a5 = Tn >5?* - a* S54 Frecipitat alA Tn >5?* - * a5 = a* Tn >5? 4 O Complex incolor A? Se oAservã din reac#iile de mai ss cã 1 atom de Tn prodce 1 mol de complex. Se va scrie pe Aaza acestei oAserva#ii rela de trei simplã' la care se cnosc masa de zinc' masa li atomicã >din care se calcleazã nmãrl de atomi de Tn? %i se aKã nmãrl de moli de complex. n atomi de Tn = m Tn ; $ Tn 7 masa Tn =m = 13+7 $Tn = 6) n atomi de Tn =13+ ;6) = * atomi de Tn H= nmãrl de moli de complex ,ela de trei simplã' pe Aaza reac#iei cimice( Tn.a * Tn >5? 4 O @acã( 1 atom Tn .prodce.1 mol complex $tnci * atom Tn prodc. H moli complex H = * x 1; 1 = * moli de complex Se calcleazã masa de complex( Masa de complex = nmãrl de moli x M > masa li moleclarã? Mcomplex= * $a - $Tn - 4 > $+ - $ ? = *L*3-6)-4>16-1?=46-6)-68= 19 Masa complex = *x 19 = 3)8 ,( 3)8 de complex 10%2pa) 11" Aluminiul reacţioneaz- cu !00 ) soluţie e 7a89 e)a]LnuOse 6,! # e 9 ! /c%n% a crie ecuaţia reacţiei cKimice% ( Calculeaz- consumul e aluminiu şi concentraţia procentual- a soluţiei e 7a89%
,ezolvare cnoa%tem( 0reac#ia dintre $l %i a5 este o reac#ie prin care se dizolvã $l' se deaã * %i se !ormeazã n complex 0masa sol#iei de a5= *++ 0volml de * >c.n.? = 6'* : 0$$l = *7 M a5 = 4+ 0Volml molar= **'4 :7 adicã 1 mol de * ocpã **'4 l Dn >c.n.? reAie sã calclãm7 0masa de almini= x 0masa de idroxid de sodim= Q / care este masa dizolvatã Dn *++ sol#ie 0concentra#ia procentalã a sol#iei de *++ idroxid de sodi a? ,eac#ia cimicã este( $l - a5 - 3 *5 = a- $l3- > 5?/4 O/ - 3;* * A? Calcle de masã de $l %i a5 Se pleacã de la reac#ia cimicã de mai ss' pe care se vor trece( cnosctele %i necnosctele' dpã modell de os' apoi se rezolvã propor#ia rezltatã( x Q 6'* : 3/ / $l - a5 - 3 *5 = a $l > 5? 4 O - 3;* * $=* M=4+ 3;* x**'4 : x $l = * x 6'* :; >3 x **'4 : ;* ? = 1814'4 ; 336 = )'4 $l Q a5 = 4+ x 6'* : ; > 3x **'4 :; *? = *688 ; 33'6 = 8+ Se calcleazã concentra#ia procentalã de a5( Cp = 8+ x 1++ ; *++ = 4+ I , = 4+ I
A#'CAF'' > CA#CI# R'H'7> +AB'#'RA C8M8J'F'' IB+A7F#8R W' A 8RMI##8R C9'M'C '%Bi(lio)ra*e
Elorian Ursean' Corneli ãrãAã%an0Miãilã' Griore &oza' FroAleme de cimie %i de tenoloie cimicã' Bditra enicã' 198 3%2pa)16% rin arerea complet- a 11,"!ml /c%n% vapori e alcool monoKiro$ilic saturat aciclic sOau o(ţinut 6,6 m) C8 ! şi vapori e ap-% - se ienti*ce alcoolul şi s- se etermine masa vaporilor e aprezultaţi. Rezolvare
1. notãm !ormla eneralã a alcoolli monoidroxilic satrat acQclic' plecYnd de la indica#iile cã avem( o rpã 57 o catena satrate' care corespnde ni radical de la alcani> idrocarAri satrate?7 catena este liniarã %i n ciclicã Cn*n-1 5 = Cn *n-15 *. avem reac#ia eneralã' pe care se vor trece datele cnoscte( volml de alcool' masa de Aioxid de carAon' masa moleclarã a Aioxidli de carAon %i volml molar> **'4 ml; masa moleclarã m; mol? . Se aKã n2 din propor#ia !ormatã( 11'8* ml 46'64 m
Cn *n-* 5 -J 5* = n C5* - J *5 **'4 ml n 44 11'8* . 44 n = **'4. 46'64 n = 1+44'3 ; )**'36 = * 3. pentr n=*' avem !ormla cimicã a alcooli( C n*n-15 = C*) 57 alcool etilic 4. se calcleazã masa de vapori' c atorl reac#iei cimice( 46'64 x C*)5 - 5* = * C5* - 3 * 5 *. 44 3.18 x = 46'64 .3.18; *.44 = *8'6* m vapori ,( alcool etilic7 *8'6* m vapori ).; pa 1+% 8 cantitate e 13,5 ) alam- /alia] CuOJn e)a]- prin tratare
cu 9!8 n e$ces un volum )azos e)al cu ,0#/c%n%% - se sta(ileasccompoziţia alamei respective% Rezolvare
Xtim cã acidl sl!ric concentrat reac#ioneazã c Tn %i C' c !ormare de sl!a#i' Aioxid de sl! %i apã. &aza rezolvãrii Se rezolvã n sistem( 13')4 alamã = masaC - masa Tn masa S5* = masa S5* ; reactia C - masa S5 * ; reactia Tn7 se calcleazã masele de S5* Dn !nc#ie de masele de C %i Tn. Cnoa%tem( 1. notãm c a= masa de C7 A = masa de Tn *. notãm c x= masa de S5 * din reac#ia C7 Q=masa de S5* din reac#ia Tn 3. Volml de S5* = 4'+4 : >c.n.? 4. $C = 647 $Tn = 6) 7 $ =17 MS5* = 64 cnoa%tem( 1.masa de C7 masa de Tn *.masele de S5* din reac#iile C %i Tn c * S54 Varianta de rezolvare 1.se calcleazã masele de S5 * din reac#iile C %i Tn c *S54 a x C - * * S54 = CS54 -**5 - S5* 64 64 x = 64.a ; 64 = a A Q Tn - * *S54 = TnS54 - **5 - S5* 64 6) Q = A.6) ; 64 =+'98 A *. Se calcleazã masa de S5 * ocpatã de 4'+4 : >c.n.?( 1mol de S5*= 64 ..ocpã **'4 l >c.n.? T ..ocpã..4'+4 : T= 64L4'+4 ; **'4 = 13'44 %i care reprezintã sma dintre x %i Q 3. $vem sisteml de eca#ii( a - A = 13')4 x- Q = 13'44 se Dnlociesc x %i Q c valorile de la pnctl 1 ,ezltã( a - A = 13')4 a - +'98A = 13'44 Se rezolvã( a=13')40A' care se Dnlocie%te Dn eca#ia *( 13')40A - +'98A =13'44 0+'+*A= 0+'1+
A=) a=13')40)=8')4 4. Se calcleazã procentele de C %i Tn( I C = 8')4 . 1++ ; 13')4= 63'+I I Tn = ) . 1++ ; 13')4 = 36'9* I Sa I Tn = 1++ / IC =1++063'+=36'93 I ,( I C=36'93I7 I Tn = 63'+I
% 2pa)%16 Amestecul )azos rezultat prin arerea complet- cu cantitatea ecKivalent- e aer a 11,6 ) Kirocar(ur-, avLn M&5", conţine 116," #/c%n% 7! s- se ienti*ce Kirocar(ura% Rezolvare
1. prin cantitatea ecivalentã de aer se Dn#elee cã idrocarAra reac#ioneazã c oxienl con!orm reac#iei cimice %i n existã exces de aer. *. c volml * %i compozi#ia aerli se va calcla volml 5* 1++ I v de aer..con#in*+ I 5 * ..8+I* V de 5* .116'48: V de 5* = *+.116'48 ; 8+ = *9'1* : 3. se scrie reac#ia de ardere a idrocarArii( CxQ 7 se trec datele cnoscte pe eca#ie %i se calcleazã nmãrl de moli de 5 * Dn !nc#ie de x %i Q 11'6 *9'1* *CxQ - >4x-Q? ; * 5* = *xC5* - Q*5 *.)8 >4x-Q?; *O **'4 11'6; *.)8 = *9' 1* ; >4x-Q? 11'* 4x - Q = *6 4. se rezolvã sisteml de eca#ii' pentr a aKa pe x %i Q( M idrocarArã= )8 = x$c - Q $ *6 = 4x-Q 1*x- Q=)8 4x -Q =*6' Q=*604x7 pe care Dl introdcem Dn prima eca#ie ,ezltã 1*x - *604x=)8 8x=)80*6=3*7 x=47 deci nmãrl de C este 4 Calclãm pe Q' adicã nmãrl de din eca#ia( 4x-Q=*6 4.4-Q=*67 Q=*6016=1+ ).Eormla cimicã oA#intã este( C4 1+ Atan ,( C41+ "%2pa)%16 rin arerea a 1,1 ) su(stanţ- or)anic- cu M&=, compusin car(on, KYro)en şi o$Y)en, rezult- 3=,6 ) C8 ! şi ap-% - se ienti*ce su(stanţa cunoscLn c- suma atomilor intrOo molecul- este e)al- cu 13 şi c- are capacitatea e a reacţiona cu Kiro$iul e soiu% Rezolvare
1. findcã sAstan#a oranicã con#ine C' ' 5 %i reac#ioneazã c a5' prespnem cã este alcool sa acid *.!ormla cimicã a sAstan#ei este( C x Q 5z 3. scriem reac#ia cimicã de la arderea sAstan#ei7 c atorl ei vom calcla nmãrl de atomi de C( 14'1 39'6 Cx Q 5z - J 5* = x C5* - J *5 94 44x 44x . 14'1 = 94 . 39'6 x = 94.39'6 ; 44.14'1 = 6 deci nmãrl de atomi de C= 6 4. vom rezolva n sQstem de eca#ii( Sma nmãrl atomilor din sAstan#ã= 13 Masa moleclarã = 94 x-Q-z = 13 x$C - Q $ - z $5 = 94 6-Q-z= 13
6.1*-Q.1 -z.16=94 Q -z= Dnml#im c >01? %i adnãm memArii eca#iilor Q -16 z = ** 0Q / z = 0 Q -16 z = **7 1)z = 1)7 z= 1 7 Q = 01=6 ). avem x=6>nmãrl de C?7 Q=6>nmãrl de ?7 z=1>nmãrl de 5? rezltã( C6 6 57 C6 ) 5 ,( C6 ) 5
10% 2pa)%16 #a clorurarea prin aiţie a unei alcKene masa acesteia creşte cu !,"50)% CunoscLn masa alcKenei m&1",35 ) şi c- numai "0 in aceasta sOa clorurat, s- se ienti*ce alcKena% Rezolvare
1.alcena are !ormla cimicã eneralã Cn*n *. compsl clorrat rezltat Dn rma reac#iei alcenei are !ormla eneralã Cn *n Cl*x 7 x = nmãrl de moli de Cl* %i care este eal c nmãrl de leãtri dAle din alcenã. 3. reac#ia cimicã de adi#ie dintre alcenã %i clor este( Cn*n - xCl* = Cn *n Cl*x 4. masa de alcenã care reac#ioneazã este( @in 1++ I alcenãnmai8+I alcenã reac#ioneazã $tnci din 18'3)x x = 18'3) .8+; 1++= 14' ). din enn#l proAlemei' se dedce masa de clor' care este ealã c *4'8)+ = cre%terea masei alcenei' dpã adi#ia clorli. 6. se calcleazã c atorl reac#iei cimice valorile li x %i ale li n( M Cn*n = n$C - *n $ = 1*n -*n= 14n MCl* = * $Cl = 1 14' *4'8)+ Cn*n - xCl* = Cn *n Cl*x 14n 1x 1mol x moli 14' . 1x = 14n. *4'8)+ 1+43' x = 34'9 n n; x = 1+43' ; 34'9 = 3 . dãm valori li x pentr a aKa pe n7 x = 10 adicã 1 mol de clor' n =3' alcena este C 36 = propenã x = * /adicã * moli de clor' n =6' alcena are doã dAle leãtri' este o dienã7 n este specifcatã Dn proAlemã. ,( propenã 112 pa)%16 rin tratarea cu (rom a unei alcKene, masa acesteia creşte cu 51, % - se ienti*ce alcKena% Cu cLte procente ar creşte masa, ac- alcKena ar * propen-4 Rezolvare
Bste asemãnãtoare c proAlema 1+. 1.alcena are !ormla eneralã Cn *n *. prodsl de reac#ie c Arom are !ormla eneralã( Cn *n &r*x 3. masa alcenei o notãm c a 4. rezolvãm rela de trei simplã c cre%terea de )1' 4 I( :a 1++ I alcenã.avem o cre%tere..)1'4 I $tnci la a2 .avem. Q cre%tere Q = a . )1'4 ; 1++ = )'14 a Q = masa de Arom ). se calcleazã valorile x' Q c atorl reac#iei( a )'14a
Cn *n - x &r * = Cn *n &r*x 14n 16+x Unde( MCn*n = 14n7 M&r* = 16+7 $&r = 8+ 14n .)'14 a = 16+ x a n;x = 16+; 9'996= * 6. dãm valori li x( dacã x=1' atnci n=*7 alcena este etena C * 4 . calclãm procentl de cre%tere a masei alcenei' pentr cazl cYnd este propena( M C36 =3.1*-6.1=4* MC36&r* = 4*-16+=*+* @i!eren#a dintre aceste mase este( *+*04*=16+= masa moleclarã Arom $vem la 4* ;mol propena.o cre%tere de . 16+ ;mol $tnci la 1++ I.. vom avea o cre%tere de ..x I H I = 1++ . 16+ ; 4* = 38+' 9* I ,( propena7 38+'9* I
!0%2pa) 1 Masa unei Kalo)enuri anor)anice Cl5 scae prin nc-lzire cu !3,1 , trans.ormLnuOse ntrOun compus Kalo)enat in.erior% - se ienti*ce cele ou- Kalo)enuri%
a = masa de aloenrã BCl ) 1.se scrie reac#ia cimicã de descompnere( BCl) = BCl3 - Cl* *. se calcleazã masa c care scade aloenra BCl ) @acã la 1++I de BCl)..scade c.*3'1I $tnci la a..scade.. x x = *3'1 .a; 1++ = +'*31.a 7 acesta reprezintã masa de clor 3. se calcleazã c atorl reac#iei cimice masa atomicã a elementli( a +'*31a BCl) = BCl3 - Cl* $B -)$Cl 1 1a = +'*3 a > $B - )$Cl ? 1 = +'*3 $B - 4*'+8 $B = 1**7 Blementl este SA ,( SA
RACF'' CI 8RMAR > C8M#CW' $emple e com(inaţii comple$e 1% Reactivul +ollensO Kiro$i e iaminoar)int /'
0!ormla cimicã ( $>3?*O 5 0tilizare( este n aent de oxidare slaA !olosit la oxidarea aldeidelor %i a lcozei7 permite identifcarea aldeidelor' care se oxideazã la acizi carAoxilici cYnd se !ormeazã olinda de arint >ionl de arint se redce la arint metalic. 0preparare din sol#ii de azotat de arint' idroxid de sodi %i amoniac( $53 - a5 = $5 - a53 $5 - 3 = $ > 3?*O 5 0reac#ia aldeidei acetice c reactivl ollens( C3C5 - $ >3?*O 5 = C 3C55 -* $ - 4 3 - *5 0oxidarea lcozei la acid lconic c reactiv ollens( C61*56 - * $ >3?*O 5 =C6 1* 5 -*$ - 43 - *5 !% Reactivul cKbeitzerOKiro$i e tetraminocupru /'' N!ormla cimicã( C >3?4 O >5?*
0tilizare( dizolvarea cellozei7 la identifcarea ionli de cpr' Dn analiza cimicã calitativã. 0preparare( sol#ia c ioni de cpr><
amoni. Se dizolvã precipitatl %i se oA#ine o sol#ie de cloare alAastr intens' care indicã !ormarea complexli idroxid tetraminocpr><5? * - a*S54
C>5?* 3%
- 44 5 = C>3 ?4 O>5?* - 4* 5
Al(astrul e BerlinO Ke$aciano.erat /'' e *er /'''
0!ormla cimicã( Ee4 Ee >C? 6 O3 0tilizare( este prodsl reac#iei specifce >caracteristice? de identifcare a ionli !erric ><<!erocianra de N?( 4EeCl3 - 3 N 4 Ee >C? 6 O3 = Ee3-4 Ee*- >C?/6 O403 - 1* NCl $lAastr de &B,:<2 amor! sa alAastr de Frsia2 ,eac#ia se exectã pe lama de microscop sa Yrtie de fltr. %
Al(astru e +urn(ull NKe$aciano.erat/''' e *er /''
5%
9e$aciano.eratul .eropotasic N <
0!ormla cimicã( Ee *-3 Ee 3- >C?/ 6O30* 0tilizare( este prodsl reac#iei specifce de identifcare a ionli !eros Ee ><C?/6 O30 = Ee*-3 Ee 3- >C?/ 6O30* - 3 N * S54 alAastr U,&U::2
e !? e ! /C7N6 @O
!
EeS54 - N 4 Ee *- >C?6 O = N -* Ee *- Ee *- >C?/6 O40 - N * S54 Frecipitat alA amor! care trece Dn alAastr
op o! Eorm &ottom o! Eorm
6% +etratiocianoco(altat e amoniuO / 79 ! ? Co! /C7N @!O 0este prodsl reac#iei V5GB:' o reac#ie specifcã ionli de coAalt. •ntr0o eprAetã' peste sol#ia de azotat de coAalt' se adaã sol#ie concentrate de sl!ocianrã de amoni %i acetonã.$pare o cplora#ie alAastrã. $dãYnd apã se oAservã apari#ia clorii roz( Co >53 ?* - 4 4SC = >4 ?* Co >SC? 4 O- * 4 53
Bi(lio)ra*e:
:oredana @oAre' %.a' Freãtire Dn cimie indstrialã' manal de practicã. Bditra 5scar Frint' aproAat de Ministerl Bdca#iei a#ionale c 5rdinl nr. 4*)6 din +*.+8.*+++ ro(leme rezolvate ' . Bi(lio)ra*e
Blena Goicean' Cristian ace' @oina &Yclea' Cimie' Bditra eora' aproAat de MB c 5rdinl nr.4+)) din *6.+6.*+++
1% pa) 11 2 entru a izolva o anumit- cantitate e celuloz-, un cKimist are nevoie e 0,5 # soluţie cKbeitzer 0,! M% Calculaţi volumele e Cu8 0,5 M şi 793 0,1 M sunt necesare pentru a prepara reactivul%
,ezolvare C atorl reac#iei cimice dintre sl!at de cpr %i sol#ie apoasã de ammoniac' prin care se !ormeazã complexl %i a nmãrli de moli de complex' se calcleazã nmãrl de moli de sl!at de cpr %i ammoniac7 %tiind concentra#iile molare %i nmãrl de moli de sl!at de cpr %i ammoniac se calcleazã volmele sol#iilor lor. 1.se scrie reac#ia cimicã de !ormare a complexli(
* CS54 - 1+ 3 - * *5 = * C> 3?4 O S54 - * 4 5 * moli 1+ moli * moli *. se noteazã c( x= nmãrl de moli de CS5 4 %i c( Q = nmãrl de moli 3 3. se calcleazã nmãrl de moli de complex din concentra#ia molarã %i volml sol#iei( CM = +'* mol ; : Vs = +') : n = CM x Vs = +'* x +') = +'1+ moli complex 4. de pe reac#ie se calcleazã x %i Q( * moli CS54 ..1+ moli 3 *moli Complex x..Q..+'1 moli x = *L+'1; * = +'1 moliCS54 =1+L+'1; * = +') moli 3 ).se calcleazã volmele de CS5 4 %i 3 ( Vs de CS54 = n ; CM = +'1 ; +') = +'* : de sol#ie CS54 Vs de 3 = n ; CM = +'); +'1 = ) : de sol#ie 3 ,( +'* l sol#ie de CS54 +') M7 ) : sol#ie 3 +'1 M
%2 pa)%11"% e - succesiunea e trans.orm-ri: Jn & Jn8 & Jn 8 & 7a! ?Jn /89 @ a crie ecuaţiile cKimice corespunz-toare trans.orm-rilor% ( Calculeaz- masa com(inaţiei comple$e o(ţinute ac- sOau utilizat 130 ) e zinc%
,ezolvare a? Tn - 5* = Tn5 Tn5 - * S54 = Tn S54 - *5 TnS54 - * a5 = Tn >5?* - a* S54 Frecipitat alA Tn >5?* - * a5 = a* Tn >5? 4 O Complex incolor A? Se oAservã din reac#iile de mai ss cã 1 atom de Tn prodce 1 mol de complex. Se va scrie pe Aaza acestei oAserva#ii rela de trei simplã' la care se cnosc masa de zinc' masa li atomicã >din care se calcleazã nmãrl de atomi de Tn? %i se aKã nmãrl de moli de complex. n atomi de Tn = m Tn ; $ Tn 7 masa Tn =m = 13+7 $Tn = 6) n atomi de Tn =13+ ;6) = * atomi de Tn H= nmãrl de moli de complex ,ela de trei simplã' pe Aaza reac#iei cimice( Tn.a * Tn >5? 4 O @acã( 1 atom Tn .prodce.1 mol complex $tnci * atom Tn prodc. H moli complex H = * x 1; 1 = * moli de complex Se calcleazã masa de complex( Masa de complex = nmãrl de moli x M > masa li moleclarã? Mcomplex= * $a - $Tn - 4 > $+ - $ ? = *L*3-6)-4>16-1?=46-6)-68= 19 Masa complex = *x 19 = 3)8 ,( 3)8 de complex 10%2pa) 11" Aluminiul reacţioneaz- cu !00 ) soluţie e 7a89 e)a]LnuOse 6,! # e 9 ! /c%n% a crie ecuaţia reacţiei cKimice% ( Calculeaz- consumul e aluminiu şi concentraţia procentual- a soluţiei e 7a89%
,ezolvare cnoa%tem( 0reac#ia dintre $l %i a5 este o reac#ie prin care se dizolvã $l' se deaã * %i se !ormeazã n complex 0masa sol#iei de a5= *++ 0volml de * >c.n.? = 6'* : 0$$l = *7 M a5 = 4+ 0Volml molar= **'4 :7 adicã 1 mol de * ocpã **'4 l Dn >c.n.? reAie sã calclãm7 0masa de almini= x 0masa de idroxid de sodim= Q / care este masa dizolvatã Dn *++ sol#ie 0concentra#ia procentalã a sol#iei de *++ idroxid de sodi a? ,eac#ia cimicã este( $l - a5 - 3 *5 = a- $l3- > 5?/4 O/ - 3;* * A? Calcle de masã de $l %i a5 Se pleacã de la reac#ia cimicã de mai ss' pe care se vor trece( cnosctele %i necnosctele' dpã modell de os' apoi se rezolvã propor#ia rezltatã( x Q 6'* : 3/ / $l - a5 - 3 *5 = a $l > 5? 4 O - 3;* * $=* M=4+ 3;* x**'4 : x $l = * x 6'* :; >3 x **'4 : ;* ? = 1814'4 ; 336 = )'4 $l Q a5 = 4+ x 6'* : ; > 3x **'4 :; *? = *688 ; 33'6 = 8+ Se calcleazã concentra#ia procentalã de a5( Cp = 8+ x 1++ ; *++ = 4+ I , = 4+ I
CONCENTRAŢIA SOLUŢIILORJ MODELE DE PROBLEME Concentraţia procentual-, molar-, normal-
<. &iAliorafe St.
ro(lema 1 /%! St.
se amestec- # soluţie " molar cu c ) soluţie 7a89 e concentraţie $% Care este coniţia ca amestecul rezultat s- *e neutru / reacţia s- *e total-4
Xtim(
S#$*+!a A a) ?aa?&)!s&!?!$)(
0concentra#ia procentalã=4+I7 0densitatea >d? = 1'3 ;cm37 0masa moleclarã *S54= 98 >se calcleazã %or?7 S#$*+!a B a) ?aa?&)!s&!?!$)( 0concentra#ia molarã=9'18M>mol;:?7 0densitatea=1') ;cm37 Sol#ia rezltatã prin amestecarea sol#iilor $ %i & are caracteristicile( 0volml fnal= 4:7 0concentra#ia molarã fnalã=8 M >mol;:?7 0reac#ia cimicã dintre *S54 c a50este o reac#ie de netralizare totalã7 0masa moleclarã la a5=4+7 %tim( 0concentra#ia molarã a sol#iei $=J 0concentra#ia procentalã a sol#iei &=J 0md la sol#ia fnalã de 8 molar=J 0volml sol#iei $ = V$ = J >:? 0volml sol#iei & = V& = J >:? 0masa sol#iei de a5= c >? 0concentra#ia procentalã a sol#iei de a5= xI / masa de a5 ce reac#ioneazã = a = masa dizolvatã din c2 >? de sol#ie 0rela#ia dintre 2c2 %i x2 = J Rezolvare
Calclarea concentra#iei molare a sol#iei $ %i a concentra#iei procentale pentr sol#ia &( ◄ Concentra#ia
molarã a sol#iei $. Se pleacã de la rela#ia matematicã dintre concentra#ia procentalã %i molarã( Cp = >md.1++?;>ms? CM = md;>M.Vs? d = ms;Vs CM;Cp = md;>M.Vs?;>md.1++?;>ms?=md;>M.Vs?.ms;>md.1++? CM;Cp=ms;M.Vs.1++ @ar( ms;Vs = d = densitatea sol#iei mãsratã "n ;cm 3 = ;1+03: 1 cm3 = 1+03 dm3 = 1+03:7 1 dm3= 1: ,ezltã cã( CM$ ;Cp$ = d; M.Vs.1++.1+03 = d; M.1+01 CM$ = Cp$ . d;M.Vs.1+01 = 4+.1'3;98.1+01 = )'3+6 = )'31 mol;: ◄ Concentra#ia procentalã a sol#iei &. Se rezolvã dpã modell de mai ss( CM& ;Cp& = d;M.1+01 9'18;Cp& = 1');9'87 cp& = 9'18.9'8;1') = )9'96 = 6+ I *. Fentr a aKa volmele sol#iilor $ %i & se rezolvã sisteml de mai os V$-V&=4 md $-md & = md fnal md fnal = CM.Vs.M = 8.4.98=3136 Se exprimã masele dizolvate de acid sl!ric "n cele doã sol#ii $ %i & de concentra#ii molare' "n !nc#ie de volm( md$ = )'31.V$.98 = )*+'38 V$
md& = 9'18.V&.98 = 899'64 V& ,ezltã' "n rma "nlocirii "n sisteml de mai ss( V$-V&=4 )*+'38 V$ - 899'64 V &=3136 Se "mparte ltima eca#ie la )*+'38 %i rezltã( V$-V&=4 V$-1'3 V&=6'+3 Se e!ecteazã scãderea primei eca#ii din a doa( V$ - 1'3 V& /V$ / V& = 6'+304 +'3 V& = *'+3 V& = *'+3 ( +'3= *'8 V$ - *'8 = 4 V $ = 40*'8 V $ = 1'** 3. Care este rela#ia dintre c2 %i x2' pentr reac#ia totalã( ◄ Scriem reac#ia cimicã totalã dintre a5 %i *S547 apoi calclãm c atorl ei masa de a5' care va reac#iona c 3136 de *S54 din 4 : sol#ie 8 M( a 3136 * a5 - *S54 = a*S54 - * *5 *.4+ 98 a = *.4+.3136;98 = *)6+ de a5 ◄? dizolvate de a5 atnci c >? sol#ie a..*)6+ de a5 x.c = *)6+.1++ = *)6+++ R: 5,31 M; 60; !,!" #; 1,!! #; $%c&!56000 ''% Bi(lio)ra*e
Vasilica Croitor' @.$.Constantinesc' $plica#ii %i proAleme de cimie analiticã' Bditra enicã' pa.*4 1%+itrul unei soluţii e clorur- e .er/''' este 0,00!" ) e /''' 2 cm 3% Care este normalitatea soluţiei n: a reacţia cu amoniacul; ( n reacţia cu ionul e staniu/''4 e - A e & 55,"5% Rezolvare
Se cnosc( Concentra#ia Dn EeCl3 exprimatã sA !ormã de titr' = +'++*8 ;cm3 $ Ee = ))'8) ,eac#ia dintre EeCl3 %i 45 este o reac#ie de precipitare ,eac#ia dintre EeCl3 %i SnCl* este o reac#ie redox Bxpresia matematicã a Cn > nB ; :?(
$loritml de calclare a B pentr Ee' pentr cazrile( a? cYnd n se modifcã nmãrl li de oxidare7 A? cYnd participã la reac#ii la reac#ii redox. se cnosc( B al Ee Dn reac#ia c 4 5 %i SnCl4 Cn a sol#iei de Ee ><<<<<<<<
B Ee><<<<<<<<
R:0,05n
'' Bi(lio)ra*e
5la Fetresc' GaAriela @oAresc' $drian0Miail Stadler' Cimie' manal pentr clasa a
Bste o proAlemã de concentra#ie procentalã Cnoa%tem /!ormla matematicã de calclare a concentra#iei procentale /masa de sare care se dizolvã' adicã masa dizolvatã7 md= 0masa sol#iei' m s = 3)+ cnoa%tem Concentra#ia procentalã ,ezolvare
se introdc datele Dn !ormla concentra#iei procentale %i se rezolvã calcll( Cp = 7×100/ 350 = 2 %
R: varianta ( !.; pa)%! ; #a !00 ) soluţie e 7a89 e concentraţie 30 se aau)100 ) ap-%Concentraţia soluţiei nou .ormat- este e: a 10; ( !0; c 15; 30%
Bste o proAlemã de concentra#ie procentalã' de dil#ie. Cnoa%tem( 0masa sol#iei ini#iale' msi= *++ 0concentra#ia ini#ialã' cpi = 3+I 0masa de apã' m* 5 = 1++ cnoa%tem( 0masa sol#iei fnale' ms ! = J 0masa de a5 dizolvatã' md = J 0concentra#ia fnalã' cp! = J Rezolvare
1.se aKã mdi din cpi %i msi din !ormla concentra#iei procentale( 3+ = mdi x 1++ ; *++ 7 mdi = 6+ OBSERVAŢIE: masa !"#$a&' !n 200 ( ) s#$*+!) )s&) ,! masa !"#$a&' !n s#$*+!a -na$'.
*.se calcleazã ms! ( ms! =msi - m*5 ms! = *++ - 1++= 3++ 3. se calcleazã cp! ' prin Dnlocirea datelor Dn !ormla de calclare a concentra#iei procentale( Cp = 60×100 / 300 = 20%
R & !0 %2 pa) % ! 2e amestec- !00 ) soluţie e <' cu c& 10 cu 00 ) soluţie <' e concentraţie !0 % e o(ţine o soluţie e concentraţie: a !! ;( 16, 16; c 1",33 ; 13,13% Rezolvare
Bste o proAlemã de concentra#ie procentalã. Cp! = md! x 1++ ; ms! md! = md1 - md* >? ms! = ms1 - ms* >? ms1 = *++ ms* =4++ cp1 = 1+ I cp* = *+ I 1.se calcleazã md1 %i md* %i md! ( md=cp.ms;1++ md1 = 1+x *++ ; 1++ = *+ md* =*+ x 4++ ; 1++ = 8+ md! = *+-8+ = 1++ *.se calcleazã ms! ms! = *++-4++=6++ 3.se calcleazã cp! ( Cp! = 1++ x1++ ; 6++ Cp =1616 %
R: varianta ( 6% 2 pa) ! Molaritatea /C M soluţiei care conţine ,= ) e 9 ! 8 n !00 m# soluţie este: a 0,33M; ( 0,!5 M; c 0,5 M; 1,33 M% Rezolvare
Se introdc datele Dn rela#ia de calclare a CM > mol; :?( M*S54 = *$ - $S - 4 $5 = *L1-3*-4L16= 98 *++m: = +'* : C = / 8x 02 = 025
R: varianta (
'''% Bi(lio)ra*e
:mini#a Vlãdesc' Cimie' manal pentr clasa a ou- )rame piatr- acr- ? atele pro(lem ei
tapele rezolv-rii pro(lemei şi calculul matematic
md= * de cristaloi drat m apã=1++ CI = J ms =J
1? Se scrie rela#ia de calclare Cp %i ms( cp = mdx1++; ms nde( md= masa dizolvatã de sare anidrã ms= masa sol#iei oA#inte 7 ms = md - m apã *? se calcleazã masa moleclarã de sare anidrã c rela de trei simplã M N$l >S54?* x 1* *5 O = M N$l >S5 4?* - 1* M *5 M N$l >S54?* x 1* *5 O= 39- *- *> 3*- 4L16? - 1* > *L1 -16?=44 M N$l >S54?* = 39-*-*L96=*)8 Pn M cristaloidrat=44 .. snt. Msare anidrã=*)8 $tnci "n masa cristaloidrat=*.x = 258×2 / 7 = 10
3? se calcleazã masa sol#iei oA#inte( ms = 1'+9 - 1++ = 1+1'+9 4? se "nlociesc datele "n !ormla concentra#iei procentale( Cp = 10 x100 / 1010 = 1078 %
3%a) 51 2 e amestec- 00 ) soluţie 10 7a89 cu 00 ) soluţie 50 7a89 şi cu !00 ) e ap-% - se ae concentraţia procentual- a soluţiei o(ţinute4 >atele pro(le mei
tapele rezolv-rii pro(lemei şi calculul matematic
ms1=4 ++ c1=1+ I de a5 ms* = 4++ c*= )+ I m apã=* ++ md1=J md*=J md!=J ms! =J C!I =J
1? Se scrie rela#ia de calclare Cp %i ms! Cp!= md!x1++ ; ms! nde(md= masa fnalã dizolvatã de a5ms= masa sol#iei fnale oA#inte ms! = md! - m apã *? Se calcleazã md1 %i md* %i md!(md1= 1+ x 4++ ; 1++ = 4+ md*= )+ x 4++ ; 1++ = *++ md!= md1- md*= 4+-*++ = *4+ 3? Se calcleazã ms !( ms! = ms1 - ms* - mapã = 4++-4++-*++=1+++ 4? se "nlociesc datele "n !ormla concentra#iei procentale( Cp = 20 x100 / 1000 = 2 %
%2pa)%51 2 Dn ce raport tre(uie amestecate ou- soluţii: o soluţie/' e concentraţie 10 7aCl cu alt- soluţie /'' e concentraţie 30 7aCl
pentru a o(ţine o soluţie /''' e concentraţie !5 4 Ce cantit-ţi e soluţie ' şi '' sunt necesare pentru a o(ţine "00 ) soluţie *nal- /''' 4 >atele pro(le mei
tapele rezolv-rii pro(lemei şi calculul matematic
c1=1+I de aCl c*= 3+I c!=*)I ms!=8+ + raport de masã pm1(pm *=J ms1=J ms*=J
FroAlema se rezolvã c metoda rafcã >rela dreptnili?( a?
Se scad procentele pe diaonalã %i se oA#in pãr#ile de masã' "n care se amestecã cele doã sol#ii.pm1= pãr#i de masã sol#ia ><
A? Se calcleazã masele de sol#ie ><<<<<<<<<
= 800 x 1 / = 200 ( 4 = 800 x 3 / =600 ( sa* = 800 ( s#$*+!) III 200( s#$*+!) I
METALE!PROBLEME DE C-IMIE!&M!IUSUT+
. Bi"lio#ra$ie M.Iusut, Probleme de chimie +eneral si anor+anic, Hditura tehnic, 5ucuresti,1/01
SODIU I COMPUII LUI %&52('5+! (,4( # aetec oli) )e Na(CO1 7i NaCl e )i;ol9ã ȋ n apã )itilatã, o"ţinn)uJ e (.. c1 )e oluţie! Pentru titrarea a (5 c1 )in aceatã oluţie e conuã (% c1 oluţie .,%.5N )e -Cl! Calculaţi conţinutul )e NaCl )in aetecul oli) initialJe:priat ȋ n procente! Aezolvare 1.Scoatem datele proAlemei. @ate cnoscte( m amestec=*'8* Vsol#ie amestec initial = *++cm3 V sol#ie amestec titrare=*) cm3 V sol#ie Cl titrare = *1 cm3 C sol#ie Cl = +'1+) >nB;: sol#ie? M a*C53 = 1+6 M Cl =36') @ate necnoscte m a*C53 = a m aCl = A I aCl = A nB a*C53 = x *.5pera#iile de laAorator' ce a loc snt redate Dn scema de mai os(
3.,eac#ia care are loc la titrare este dintre a*C53 %i Cl7 aCl n reac#ioneazã c Cl( a*C53 -*Cl = *aCl - *5 - C5* € ,eac#ia !ace parte din analiza volmetricã Aazatã pe reac#ia de netralizare' findcã carAonatl de sodim s!erã o idrolizã Aazicã' Dn sol#ia apoasã. Bste %i o
reac#ie de e!ervescen#ã >ferAere la rece' din caza deaãrii C5*? %i serve%te la identifcarea carAona#ilor' respecticv a AicarAona#ilor. 4.Calclarea masei de aCl din amestecl solid se Aazeazã pe etapele( se calcleazã masa de a*C53 / nmãr de B din *) ml proAã ce reac#ioneazã c *1 ml sol#ie Cl +'1+) 7 apoi se calcleazã masa de a*C53 din *++ ml sol#ie' oA#intã din *'8* amestec7prin di!eren#ã se calcleazã masa de aCl %i apoi procentl de aCl. 4.a Se calcleazã nmãrl de ecivalen#i ram de a*C53 din *) ml ce reac#ioneazã c *1 ml de Cl +'1+)( nB de a*C53 = nB de Cl nB de Cl din concentra#ia normalã este = C . V nB de a*C53 = +'1+) >nB;l? . *1.1+03 l = *'*+).1+03 4.A Se calcleazã c rela de trei simplã nmãrl de ecivalen#i ram>x? din *++ ml amestec de carAonat de sodim %i clorrã de sodim' c masa de *'8* ( @acã Dn *) ml sol#ieavem..+'++**+) B a*C53 $tnci Dn *++ ml sol#ieavem.x x = *++ ml .+'++**+) B ; *) ml =+'+164 B 4.c Se calcleazã masa >a? de a*C53( nB = m ; B m = nB . B B de a*C53 = M ; nr. de metal.valen#a metal7 metall este a B de a*C53 =1+6; *.1 = )3 a = +'+164.)3 = +'93) 4.d Se calcleazã prin di!eren#ã din *'8* amestec' masa de aCl >A? *'8* = a- A7 A=*'8*0a A = *'8* / +'93)= 1'88) aCl 4.e Se calcleazã procentl >A? de aCl din amestecl solid de *'8* ' c rela de trei simplã( @acã 1'88) de aCl.snt..Dn *'8* amestec $tnci A I de aClsnt..Dn 1++ I amestec A = 1'88) .1++I ; *'8* A = 66'84I R: 66,"
Fot apare di!eren#e.
#I'
A#IM'7'I# W' C8MIW''
1/12pa) !63 n aluminiul e puritate ==,= la cLţi atomi e aluminiu revine un atom e siliciu, consierat ca sin)ura impuritate4
,ezolvare 1.Scoatem datele proAlemei( @ate cnoscte I $l=99'9I Dn alia I Si0 dacã este sinra impritate din alia va f= 1++0I$l=+'1I mãr atomi de Si =1 m alia=considerãm 1++ $ $l=masa atomicã $l=* $ Si=masa atomicã Si = *8 @ate necnoscte m $l=x=J m Si =Q=J n atomi $l=z=J !.Se calcleazã masele de $l %i Si din 1++ de alia' c rela de trei simplã( @acã Dn 1++I alia.avem 99'9I $l..%i.+'+1ISi $tnci 1++ alia .a x de $l%i.Q de Si x=1++.99'9I;1++I=99'9 $l Q=1++.+'1I;1++I=+'1 Si 3.Se calcleazã nmãrl de atomi>? de $l %i Si( n atomi=m $l;$ $l n atomi $l=99'9;*=3' n atomi Si=+'1;*8=+'++36 .Se calcleazã nmãrl de atomi de $l ce corespnd la 1 atom de Si( :a +'++36 atomi de Si .corespnd .la 3' atomi de $l $tnci la 1 atom Si.corespnd..la z z = 1atom.3' atomi; +'++36= 1+*8 atomi R: 10!" atomi Al
!/!2pa)%!6! 156 l soluţie 10,5 e <89 /&1,1 )2cm3 au a(sor(it complet )azul e)a]at la ano la o(ţinerea inustrial- a aluminiului% aCare este concentraţia s-rii neutre care sOa .ormat n soluţie 4 ( Ce cantitate e aluminiu sOa o(ţinut4
Model de rezolvare props Eiindcã Dn proAlemã se spne despre anod >electrod din electrolizã?' avem procedel indstrial de oA#inere a alminili prin electroliza oxidli de almini' c electrozi >catod %i anod? din cãrAne. 5xidl de almini este topit %i se adaã criolitã >a3$lE6?' pentr coAorYrea pnctli de topire de la *++++C la 1++++C. 5xidl de almini se oA#ine din Aaxite / n oxid idratat de almini. :a electrolizã a loc reac#iile( 1.@isocierea oxidli de almini din topitrã Dn ioni de almini %i oxien. !.@eplasarea ionilor de $l3- din topitrã spre catod>electrod leat la poll neativ al srsei de crent?' nde se descarcã( $l3- - 3e0 = $l /reac#ie de redcere 3.@eplasarea ionilor de 5*0 din topitrã spre anod>electrod leat la poll pozitiv
al srsei de crent?' nde se descarcã( 5*0 0*e0 = 5 atomic / reac#ie de oxidare *5 atom = 5* 5* se comAinã c C din anod( 5* - C = C5*€ &ioxidl de carAon deaat din electrolizã este aAsorAit complet Dn sol#ia de N5' nde reac#ioneazã c N5 %i !ormeazã o sare netrã' adicã carAonat de potasi. C5* - *N5 = N*C53 - *5 @eci vom avea reac#iile( *$l*53 = 4$l - 35* 35* - 3C = 3C5* 3C5* - 6N5 = 3N*C53 - 3*5 ,ezltã cã( * moli de $l*53 corespnd la( 4 atomi0 de $l7 3moli de C5*7 6 moli de N57 3 moli de N*C5373 moli *5. a Calclarea concentra#iei procentale a N*C53 !ormat dpã aAsor#ia C5* Dn sol#ia de N5. Cp de N*C53 = m N*C53.1++ ; m sol#ie fnalã Un Ailant masic al procesli de aAsor#ie este( m N5 - m *5 de dizolvare - m C5* = m N*C53 - m *5 de dizolvare - m *5 din reac#ie otãm c( x = m N*C53 Q = m *5 din reac#ie z = m C5* Se !ac rmãtoarele calcle de mai os' pentr a calcla masa carAonatli de potasi %i masa sol#iei fnale. a%1 Se calcleazã masa de N5 %i masa de apã din 14)6 l sol#ie 1+')I c densitatea de 1'1 ;cm3( 0masa sol#iei de N5( d=ms;Vs7ms=d.Vs ms=1'1;cm3.14)6.1+++cm3=16+*.1+++=16+* W sol#ie N5 1+')I 0masa de N5 din sol#ie( mN5= 1+'). 16+*;1++= 168'* W de N5 0masa de apã este( m *5 din sol#ie = ms/mN5 m *5 din sol#ie = 16+*/168'*=1433'8 W apã a%! Se calcleazã masa de carAonat de potasi' care se !ormeazã Dn reac#ia cimicã de la aAsor#ia Aioxidli de carAon Dn idroxid de potasi( 6 Wmoli N5prodc3 Wmoli N*C53 Se lcreazã Dn Wmol' findcã avem masa de N5 Dn W. 1 Wmol are masa ealã c masa moleclarã >W; mol? M N5 = )6>s0a calclat? M N*C53 = 138>s0a calclat? @eci vom avea rela de trei simplã( @acã 6.)6 W;mol N5prodc.3.138 W;mol N*C53 $tnci 168'* W N5..prodc ..x W de N*C53 x = 168'*. 3.138 ;6.)6 = *+'*4 W de N*C53 a%3 Se calcleazã masa de apã rezltatã Dn reac#ia de la aAsor#ia C5* Dn N5' prin calcl stoeciometric>pe Aazã de reac#ie?( 1 Wmol *5 = masa moleclarã apã= 18 W;mol
dacã 6.)6 W;mol N5..prodc..3.18 W;mol *5 atnci 168'* W N5prodc..Q W de apã Q = 168'* W. 3.18 W;mol; 6.)6 W;mol = *'+3 W de *5 a% Se calcleazã masa de C5* aAsorAit complet >adicã n snt pierderi?' pe Aaza reac#iei de la aAsor#ie( 1 Wmol de C5* = masa moleclarã a C5* =44W;mol @acã 6.)6 W;mol de N5.reac#ioneazã c.3.44W;mol de C5* $tnci 168'* W N5reac#ioneazã cz W de C5* z = 168'*.3.44;6.)6 = 66'1+ N de C5* a%5 Se calcleazã masa sol#iei fnale' a%a cm se vede din desenl de mai os(
m sol#ie fnalã =1433'8-*+'*4-*'+3=1668'+ a%6 Concentra#ia sol#iei fnale Dn N*C53 este( Cp N*C53 = *+'*4.1++; 1668'+ = 1*'4* I A? Calclarea masei de almini oA#int. Se prespne cã oxienl deaat la anod reac#ioneazã total c carAonl din anod. Se aplicã calcl stoeciometric' pe Aazã de reac#ie cimicã( $ $l=* :a 6.)6 W de N5corespnd.4.* N de $l $tnci la 168'* W de N5.corespnd.t t = 168'*.4.*; 6.)6 =)4'+6 W $l R: a 1!,!; ( 5,06 V)%
8 '7+R8>ICR
#IMBI# W' +A7'I#
&iAliorafe( 1.C.@.eni#esc' Cimie anoranicã7 *.Marilena XerAan' Eelicia #ã' ,ezolvare de proAlem de cimie' clasele V<<0H<<' Bditra $ramis' *++) FlmAl %i stanil !ac parte din rpa a cositorl? din minererile cnoscte %i crearea ni alia'nmit Aronz.@espre plmA'stdiile de specialitate indicã cã era printre cele %apte metale'cnoscte din cele mai veci timpri'de oameni.$st!el'Dn Vecil estament'cartea meri'capitoll 31'versetl ** snt men#ionate rmãtoarele metale(2mai arl'arintl'arama'ferl'cositorl'plmAl'tot ce se prelcreazã la !oc sã trece#i prin !oc %i va f crat2.
+A7'I
Se prezintã cYteva date' care a leãtrã c proAlemele rezolvate. S limAa latinã Stannm? UMB(in0pentr limAa enlezã? Masa atomicã($=119 5&<B,B( Metoda se Aazeazã pe redcerea minereli casiteritã >Sn5*? c cãrAne' rmatã de prifcarea prodsli( Sn5* - C = Sn - C5* U<:<
micã Dntre poten#iall sã normal de oxidare %i cel al idroenli0 explicYnd de ce acizii slaAi n atacã stanil.:a !el se comport %i plmAl. 3. este atacat de aer %i apã la temperatra oAi%nitã. :a temperatrã Dnaltã' p#in peste temperatra de topire se oxideazã' !ormYnd oxid stanic' Sn5 *( Sn - 5*>?= Sn5* 4.,eac#ioneazã c aloenii' !ormYnd tetraaloenri7 reac#ioneazã c sl!l' la cald !ormYnd sl!ra stanoasã SnS. ).$cidl cloridric concentrat atacã stanil %i se !ormeazã clorra stanoasã>SnCl*.**5?( Sn>s?-Cl>a?ƒSnCl*>a?-*>? Clorra stanoasã este n redcãtor pternic7 precipitã arl'arintl sA !ormã de metale'din sol#iile sãrrilor lor. B.4cidul sul6uric diluat nu atac staniul( solu#ia 6ierbinte i concentrat de acid sul6uric va reac#iona cu staniu i se produce bio9id de sul6, nu hidro+en i sul6at de staniu Sn)s*F22S%)a*$SnS%)a*FS2)+*F 2)l* D.4cidul azotic concentrat atac staniul i se 6ormeaz un o9id hidratat Sn 2.92-cunoscut sub numele de acid b-stanic, insolubil ȋn acizi. Lnele biblio+ra6ii indic c concentra#ia acidului azotic poate 6i medie. Sn)s*F273)a*^Sn2F2)l*F7)+*F72)a* Mono9idul de azot 6ormat reac#ioneaz cu o9i+enul din aer i trece ȋn bio9id de azot,deci se poate scrie reac#ia" Sn)s*F%73)a*^Sn2F22)l*F%72)+* 4cidul stanic nu poate 6i izolat(dac se aciduleaz solu#ia de stanat de sodium. 7a2WSn)*B2-,sau solu#ia de clorur stanic i amoniac se ob#ine un precipitat voluminos )amor6,+el* solubil ȋn baze alcaline i acizi tari( acest compus are compozi#ia apro9imativ 2WSn)*B i se numete acid a-stanic.>ompusul respectiv printr-un contact lun+ cu solu#ia sau prin ȋnclzire trece ȋn acidul b-stanic,sau metastanic,insolubil ȋn acid clorhidric. 0.idro9izii alcalini, la 6ierbere dizolv staniul, cu 6ormare de hdro+en i stana#i)IV* Sn F 2 : F%2^WSn)*B2-F 22 PLUMB SIM5" Pb )limba latin plumbum* ead" limba en+lez Masa atomic" 4$2&D 5_I7HAH" Principala metod este prEirea minereului +alena)PbS*, urmat de puri6icarea lui" PbS F322 ^Pb F S2 )o9idare* PbS F 22 ^PbS% )reac#ie secundar* Pb F > ^Pb F > )reducere* LII`AI" -aliaEe cu aplica#ii ȋn electrotehnic, construc#ii de maini( -tabla de plumb servete la cptuirea utilaEelor chimice, 6iind rezistent la a+en#ii chimici( -con6ec#ionarea de litere de tipar( -strat de protec#ie pentru radia#ii X( -compui de colorare ȋn +lazuri ceramice( pi+men#i pentru vopsele cu ulei" miniul, ceruza, +albenul de crom( -baterii de tipul plumb-acid( -compui or+anici cu plumb, ca a+en#i de o9idare ȋn chimia or+anic( -con6ec#ionarea conductelor de ap)nu se transport apa carbo+azoas*. XI>I4H Plumbul i combina#iile sale sunt to9ice pentru or+anism,principala #int este sistemul nervos.H9punerea la plumb are loc prin inhalare,in+estie i contact cutanat. Saturnismul este
into9ica#ia cu plumb i care se mani6est prin"anemie, slbire,dureri reumatice,de+enerarea 6icatului. AH4>_II >IMI>H Plumbul 6ormeaz dou combina#ii cu strile de o9idare"F2 i F%. >ombina#iile )II* sunt stabile 6a# de combina#iile )IV* i nu sunt reductoare.9izii plumbului sunt" Pb )II*( Pb2)IV*( Pb23) plumbul este ȋn ambele stri de o9idare*. 1.Aeac#ia cu o9i+enul din aer. Plumbul curat se acoper la temperatura obinuit cu un strat sub#ire de o9id, rezistent la atacul o9i+enului, protector. >nd este topit reac#ioneaz cu o9i+enul i 6ormeaz o9idul de plumb )Pb*. 2.4pa curat nu atac, ȋn absen#a aerului plumbul( cnd apa con#ine o9Z+en, cum este czul apei potabile transportat prin #evi de plumb, are loc o reac#ie la supra6a#, prin care se 6ormeaz hidro9idul de plumb( acesta cu sul6a#ii, carbona#ii acizi de calciu i ma+neziu reac#ioneaz 6ormnd carbonat i sul6at de plumb-insolubil, dur ce ȋmpiedic dizolvarea plumbului.?ac apa con#ine cantit#i mari de bio9id de carbon se 6ormeaz carbonat acid de plumb solubil i to9ic. ?eci conductele de plumb nu se 6olosesc la transportul apelor carbo+azoase. 3.Aeac#ia cu bazele alcaline este lent la rece( se 6ormeaz plumbi#i" PbF2F27a^7a2WPb)*%F2 %.Aeac#ia cu acidul clorhidric diluat este lent" PbF2>l^Pb>l2F2 .Aeac#ia cu acidul sul6uric.Giindc sul6atul de plumb este insolubil,este o proprietate important pentru construc#ia de utilaEe chimice ce prelucreaz acidul sul6uric. reac#ie lent este posibil la supra6a# cu 6ormare de PbS % insolubil i hidro+en. B.Aeac#ia cu acidul azotic este posibil, 6iindc se 6ormeaz sul6atul de plumb solubil. %73FPb^Pb)73*2F272)+az F22 D.Aeacția cu acizii slabi, chiar i cu acidul acetic este posibil 6iindc se 6ormeaz sruri de plumb solubile. PROBLEM= RE>OL?AT= 1!pa#(3 Se o:i)ea;ã un alia care conţine 1./ Sn 7i F./ P", $or ȋ n)uJe 5',' # )e o:i;i! Ce cantitate )e alia a $ot o:i)atã< Aezolvare Se tie c" -prin o9idare Sn cu o9i+enul din aer se 6ormeaz Sn 2( -prin o9idare Pb topit cu o9i+enul din aer se 6ormeaz Pb( dar i Pb 2%la %&&-&& &>. 4m ales prima variant, cu 6ormarea de Sn 2 i de Pb. 7otm" a $ masa aliaE de Sn i Pb )+* m $ masa de Sn )+* n $ masa de Pb )+* ' Sn$3&' ' Pb$D& ' b$masa o9izi$B%,%B+ 9$masa Sn2)+* Z$masa Pb)+* M Sn2$masa molecular$11 +mol M Pb$masa molecular$223 +mol Meto)a )e re;ol9are propuã a$mFn
1&&' aliaE$ 3&'Sn F D&'Pb b$9FZ >alculm m i n ȋn 6unc#ie de ;a< i apoi masa o9izilor)9,Z* i aEun+em la o ecua#ie cu o necunoscut ;a<. 1.>alculm masa de Sn i Pb cu re+ula de trei simpl" ?ac ȋn 1&&' aliaECsuntC3&'SnC..D&'Pb 4tunci ȋn a )+* aliaECCC..mCCC..n m$3&'.a1&&'$&,3a)+* de Sn n$&,Da)+* de Pb 2.>alculm masa de o9izi )9, Z*, de pe reac#iile chimice" SnF2 $ Sn2 11/+mol SnCC.11+mol Sn 2 &,3a )+*CCCCC.9 9$&,3a.1111/$&,30a )+* de Sn 2 FA- 1;* 5* = FA5 *+;mol FA.**3;mol FA5 +'a>?.Q Q=+'a.**3;*+=+')a>? de FA5 3.A?' care este )64'46>? %i calclãm a2( A=)64'46=x-Q7 )64'46=+'38a-+')a=1'13a a=)64'46;1'13=499')* 4.Calclãm masa elementelor din alia' adicã(m %i n( m=+'3a=+'3.499')*=149'86 de Sn n=+'.499')*=349'6 de FA R: masa e alia] este ==,5! )%
C'7+'CA C9'M'CE % H'+JA > RACF' Bi(lio)ra*e
Hiteza e reactie si 8rin e reactie
C.@. enitesc' Cimie eneralã' B@F &cre%ti 5la Fetresc' $drian0Miail Stadler' Cimie anoranicã %i Cimie fzicã teste %i proAleme' Bditra ,amis E. Ursean' C.ãAãrã%an0Miaela' G.&oza' FroAleme de cimie %i de tenoloie cimicã' Bditra tenicã' 198 Cinetica cKimic- are oAiect de stdi viteza de reac#ie %i dependen#a ei de
di!eri#i !actori >concentra#ia reactan#ilor' temperatrã' inKen#a catalizatorilor' etc.?0"ntr0n sens restrYns al cvYntli. Hiteza e reacţie
Viteza nei reac#ii cimice omoene reprezint] varia#ia cantit]#ii de sAstan#] a reactantli sa prodsli de reac#ie "ntr0o nitate de timp pe o nitate de volm al amestecli reactant. Cantitatea de reactant se exprimã "n moli;:0adicã concentra#ia molarã. Bxpresia vitezei de reac#ie la o temperatrã constantã %i la cazri simple' este direct propor#ionalã c prodsl concentra#iilor reactan#ilor ridicate la pteri eale c ordinele par#iale de reac#ie "n raport c componen#ii >neori snt eale c coefcien#ii stoeciometrici?. $vem o reac#ie simplã( a$ - A& = Frod%i a'A = coefcien#i stoeciometrici Bca#ia vitezei de reac#ie( = <. NA nA. NBnB
>1? W= constanta de vitezã' care "nloAeazã( temperatra' presinea' catalizatorii %i al#i !actori ce inKen#eazã viteza de reac#ie n$' n&= ordine par#iale de reac#ie "n raport c componen#ii $' & n eca#iile de vitezã se pot tiliza "n locl concentra#iilor %i alte mãrimi propor#ionale c acestea' cm ar f presinile par#iale ale reactan#ilor pentr reac#iile "n !azã azoasã. @in pnct de vedere dimensional' viteza de reac#ie se exprimã ( n!&a&) ) mas' )a?+!#na&'/ *n!&a&) ) &!mp.*n!&a&) ) #$*m >*?
Uzal( mol.s01.:01O
8rin e reacţie
5rdinl par#ial de reac#ie este exponentl nei anme concentra#ii "n leea eneralã de vitezã. n$' n&= ordine par#iale de reac#ie "n raport c componen#ii $' & / pentr reac#ia ( a$ - A& = Frod%i 8rinul total e reacţie n' al nei reac#ii este dat de sma exponen#ilor concentra#iilor din expresia vitezei de reactie' deci este sma ordinelor par#iale n = n$ - n& Molecularitatea
a- A= moleclaritatea reac#iei 5rdinl de reac#ie %i moleclaritatea coincid nmai "n cazl reac#iilor elementare !oarte simple' care a loc "ntr0o sinrã treaptã. n realitate reac#iile a loc dpã mecanisme complexe' iar ordinl de reac#ie n mai coincide c moleclaritatea7
el poate f %i !rac#ionar.
$emple e reacţii cKimice şi e$presia matematic- a vitezei e reacţie 1%&r* = * &r
5rdin de reac#ie=1 > avem 1 mol de reactant &r *? v = W&r *O !% Cl - a5 = aCl - *5 5rdin de reac#ie=* >avem 1 mol de Cl reactant %i 1 mol de a5 reactant? v = WClO . a5O 3% *5 - 5* = *5* 5rdin de reac#ie=3 >avem * moli de 5 reactant %i 1 mol de 5 * reactant? v = W5O*. 5*O % Cl* - C55 = *Cl - C5 *
5rdin de reac#ie=* >avem 1 mol de Cl* reactant %i 1 mol de C55 reactant? v = WCl *O . C55O 5. Cl*C=CCl* - Cl* = Cl3C0CCl3 > reac#ie de adi#ie "n prezen#a lminii?
5rdin de reac#ie=3;* > mecanism complex' "n care ordinl de reac#ie n mai este eal c coefcien#ii stoeciometrici din reac#ie? v = WCl *O3;* Constanta e vitez- /V
Constanta de vitezã' W' din expresia matematicã a vitezei de reac#ie se nme%te %i viteza specifcã' cYnd concentra#iile reactan#ilor= 1mol;:7 v = W. Constanta de vitezã exprimã dependen#a de temperatrã a vitezei de reac#ie. @acã temperatra cre%te c 1+ +C' viteza de reac#ie cre%te de *03 ori. Se nme%te coefcient de temperatrã al vitezei de reac#ie %i pentr cazl cYn temperatra cre%te c ++C ' raportl ( >3? Cu aceast- relaţie se calcleazã valoarea constantei de vitezã la o altã
temperatrã > care a cresct n mai mlt c 1+ +C?.
$presia constantei e vitez- a reacţiei cKimice n .uncţie e ener)ia e activare şi .actorul e .recvenţ- V 0(
>4? W + = !actor de !recven#ã >o mãsrã a ciocnirilor moleclelor "ntre ele?7 B=eneria de activare7 ,=constanta azelor ideale7 =temperatra aAsoltã7 e = Aaza loaritmilor natrali7 Reacţii e orinul ' / particip- un sin)ur reactant
Fot f reac#iile de izomerizare' de descompnere termicã' reac#iile descompnerii radioactive a ncleelor atomice' etc. $ = & Viteza nei reac#ii de ordinl < este caracterizatã prin constanta vitezei de reac#ie %i prin perioada de "nmãtã#ire. Exp)s!a !&)")! ) )a?+!) va f(
>)?
"n care( dc;dt = derivata concentra#iei reactantli !a#ã de timp W=constanta vitezei de reac#ie c=concentra#ia reactantantli SeparYnd variaAilele %i interYnd "ntre C $+ %i C$' respectiv "ntre timpl + %i t' se oA#ine( C $ = C $+ . e0W t >6? Sa( >?
Sa( W= >*'3+3 ;t ? lo C$+ ; C$ >8? @acã se tilizeazã conversia reactantli' H' rela#ia ) devine( H = !rac#inea din acel reactant' trans!ormatã "n crsl reac#iei cimice %i se exprimã prin rela#ia( >9? >1+? !mp*$ ) GnH*m'&'+!)
Bste timpl necesar pentr a reac#iona mãtate din sAstan#a ini#ialã >reactant?. $vem expresia matematicã a rela#iei >?' dpã "nlocirea C=C +; * W.t1;* = ln* = +'693* >11? Reacţii e orinul '' /are loc ntre ou- molecule e reactant
Se considerã reac#ia de ordinl << ( $-& = F-, Viteza de reac#ie este datã de rela#ia matematicã ( v = W C$ C& $vem cazrile 1. Concentra#iile ini#iale ale li $ %i & snt eale ( C+ = C$+=C& + >mol;:?7 ele reac#ioneazã "n raport molar 1(1. n timp concentra#iile acestora vor f eale( C$ = C& = C >mol;:? v = W.C*
!% Concentra#iile ini#iale ale li $ %i & n snt eale7 cantitatea reac#ionatã din
compsl $ este ealã c cea reac#ionatã din compsl &( v = W C$ C& C$+ / C$ = C & + / C& >13?
ro(leme rezolvate
ro(lema 1 Reacţia ionului iour- cu ionul Kipoclorit, n anumite coniţii e p9, are loc up- ecuaţia: Cl8N 'N & '8N ClN 'ar epenenţa vitezei n .uncţie e concentraţia reactanţilor este reat- mai ]os v /mol2#%s ?Cl8N@ mol2# ?'N@ mol2# 6,3%103 1,0!%10O3 1,0!%10O! 1,!6% 10 !,0%10O3 1,0!%10O! 1,!6%10 1,0!%10O3 !,0%10O! - se etermine orinul total e reacţie, valoarea constantei e vitez-, e$presia e reacţie n .uncţie e concentraţie şi e viteza e reacţie pentru ?Cl8N@ & 10O! mol2# şi ?' N@ & %10O3 mol2#.
,ezolvare( 1. Calclarea ordinli total de reac#ie( a? Bste o reac#ie de ordinl <<' participã * reactan#i. Bxpresia matematicã a vitezei de reac#ie este( aCl5/ - A prin "mpãr#irea v1 la v3' findcã a comn 1'+*.1+03O a ( v1; v* = 6'3.1+3 ;1'*6.1+4 = W.1'+*.1+03O a . 1'+*.1+0*OA ; W. *'+4.1+ 03Oa . 1'+*.1+0 * A O +')= +')a deci a = 1 v 1 ; v*= 6'3.1+3 ;1'*6.1+4 = W.1'+*.1+03O a . 1'+*.1+0*OA; W.1'+*.1+03O a . *'+4. 1+03OA +') = +') A deci A=1 5rdinl total de reac#ie pentr reac#ia datã este( m = a - A = 1-1 = * *. Se calcleazã valoarea constantei de reac#ie W ( Se "nlociesc datele "n na din expresele matematice ale vitezelor 1'*'3 %i se calcleazã W( 6'3.1+3 = W. .1'+*.1+03O . 1'+*.1+0*O
6'3.1+3 = W. 1'+4+ .1+0) W = 6'3.1+3 ; 1'+4+ .1+0) = 6'+).1+8 :; mol.s 3.Se calcleazã viteza de reac#ie v4 c datele din proAlemã( v4= 6') . 1+8. 1+0*O . 4.1+03O = *4'**8. 1+3 mol;:.s = *'4**.1+4 mol; :.s R( 17 6'+).1+8 :; mol.s7 *'4**.1+ 4 mol; :.s ro(lema ! entru o reacţie e orinul ', sOa eterminat c- n primele !5 min concentraţia reactantului se reuce e la 0 & 5 moli 2 l la C& ! moli2 l % - se etermine viteza e reacţie up- 30 min% Rezolvare
,eac#ia de ordinl < este( $ = F >prod%i? Viteza acestei reac#ii este datã de rela#ia( v = W.C$
v >mol; l.min?.t >min?C >mol;l.min? moment ini#ial. + .C+ = ) v *)min *) Cla *)min= * v 3+min 3+ Cla 3+min= Cx Varianta propsã pentr rezolvare' se Aazeazã pe !aptl cã' atnci cYnd temperatra n variazã' constanta de reac#ie se poate considera aceea%i la *) min %i 3+ min. Btape de rezolvare 1.calclarea constantei de vitezã dpã *) min de la "nceperea reac#iei' findcã cnoa%tem concentra#ia reactantli la acest timp >rela#ia ?7 !.se calcleazã Cx din expresia matematicã a constantei c rela#ia >?' pentr intervall de timp +0 3+ min 7 3% se calcleazã viteza de reac#ie dpã 3+ min. V = >1;*)?. ln );* = +'+366 +'+366 = >1;3+? ln ); Cx = +'+33 ln)0 +'+33 ln Cx +'+3660+'+)3 = 0+'+33 ln Cx ln Cx = +'+164;+'+33= +'4969 C$ = 1'6436 v = +'+366. 1'6436= +'+6+1) mol; :.min R( +'6+* ro(lema 3 dntrOo reacţie e orinul ', A&prouşi, concentraţia reactantului se reuce la un s.ert in cea iniţial- n 0 min% - se calculeze e cLte ori se reuce viteza e reacţie .at- e momentul iniţial, up- 15 min% Rezolvare
$vem datele ( t >min? C >mol;:? v >mol;min.:? + >momentl ini#ial? C+ v+ 1) Cx v1 4+ „ C+=+'*) C+ v* v = W.C C $ = C $+ . e0W t W => 1;t?. ln C +;C emperatra n variazã cnoa%tem ( W 7 C x 7 v + 7 v 1. Varianta propsã pentr rezolvare ( 0se calcleazã prima datã W pe Aaza datelor( 4+ min %i concentra#ia „ C+7 0se calcleazã apoi Cx' cYnd timpl=1) min7
0se calcleazã v+ ' v1 %i raportl v+ ; v1 Calcle( W =1;4+ ln C+; +'*)C+ = +'+34)6 Cx la 1) min = C+ .e0+'+34)6.1) = C+. >e0+')*? = C+ >e1; e1')*? =C+>*'*;4')?=+')94 C+ v + = W.C+7 v 1 = W.+')94 C+ v + ; v 1 = W.C+ ; W.+')94 C+ = 1'68 j 1' ori R = 1' ori
ro(lema dntrOo reacţie e orinul '', e tipul AB& prouşi, sOa pornit cu concentraţiile iniţiale ale reactanţilor e)ale *ecare cu 0, moli2#% CunoscLn c- up- 10 min concentraţia reactantului A sOa micşorat la 0,1 moli2#, s- se etermine valoarea iniţial- a vitezei e reacţie şi cea a timpului e n]um-t-ţire% Rezolvare
$vem datele( t >min? C $ >mol;:? C& >mol;:? v >mol; min.:? + momentl ini#ial +'4 +'4 v+ 1+ +'1 +'1 C $+ =C&+ =+'4 mol;: concentra#iile ini#iale snt eale> raport molar 1(1? C$ la 1+ min= +'1 mol;: %i este ealã c concentra#ia li &' findcã se respectã ealitatea de mai ss' %i raportl molar 1(1 cnoa%tem( v +7 t Varianta propsã pentr rezolvare' cYnd concentra#iile ini#iale ale reactan#ilor snt eale( 0se calcleazã W din expresia matematicã' c datele de la timp=1+ min W = >C+ / C?; C +.C.t 0se calcleazã viteza la momentl ini#ial c expresia matematicã v + = W.C$+ .C&+ = W.C+* 0se calcleazã timpl de "nmãtã#ire' pentr cazl cYnd concentra#iile ini#iale snt eale( t1;* = 1;W.C+ Calcle( 0W cYnd timpl este 1+ min' concentra#ia reactan#ilor este +'1 mol;: ( W = >+'40+'1? ; +'4.+'1.1+ = +'3; +'4 = +') 0v + este ( v + = +').+'4* = +').+'16 =+'1* mol;min.: / t1;* = 1; +').+'4 = 1;+'3 =3'33 min
R( +'1*7 3'33.
R8B#M CI CR'+A#89'>RAF' -Cum se calculeazã Masa molecularã a Na 2CO3 . ! "2O #
M la a*C53 = * $a - $C - 3 $5 = 1+6 M la 1+ moli apã = 1+. M *5 = 1+. 18 = 18+ M a*C53 . 1+ *5 = 1+6 - 18+ = *86
!%R8B#M
!%1 >+RM'7ARA 8RMI#' C9'M'C A I7I' 9'>RA+
ro(lema 1 8 mas- e " ) e (/C !938!! % $ 9!8 conţine 1,1 ) e 9 !8% Calculaţi .ormula molecular- a Kiratului% /XoKn ricVson, ro(leme, !006 Rezolvare
Se calcleazã masa sAstan#ei anidre FA>C *35*?*( Masa sAstan#ei anidre FA>C*35*?* = masa idrat / masa apã= 801'14 = 6'86 Se exprimã masa sAstan#ei anidre %i a apei Dn moli( MFA>C*35*?*;sAh=$FA-*>*$C-3$ -*$5?=*+-**.1*-3.1-*.16?=*+-*. >*4-3-3*?=*+-*.)9=3*) M*5=*.$-$5=*.1-16=*-16=18 Unde( $=simAoll masei atomice %i care se ia din taAel. @acã 1 mol de FA>C*35*?* .are3*) $tnci n moli de FA>C*35*?*.are 6'86 n moli FA>C*35*?* =1 mol.6'86 ~3*) = +'+*1 moli @acã 1 mol de *5 ..are..18 $tnci n moli de *5are..1''14 n moli de *5 = 1 mol. 1'14 ; 18 =+'+63 moli=x din !ormla idratli
Se calcleazã raportl de comAinare al molilor de sAstan#ã anidrã %i apã( n moli sAstan#ã anidrã( n moli apã = n(x= +'+*1moli(+'+63moli =+'+*1;+'+*1 ( +'+63;++*1 Fentr a oA#ine n raport c nmere Dntrei se Dmpart termenii' la cel mai mic nmãr de moli' adicã la +'+*1. Rezult- 1:3
@eci idratl are !ormla cimicã( (/C!938!! % 3 9!8
ro(lema ! n ",5 moli 7a !C83%10 moli 9!8 se )-sesc: a 1530 ) ap-;( 3=1 ) 7a; c 1360 ) ap-; 1=5,5 ) 7a; e 510 ) sare anKir-% Calculaţi masa e ape cristalizare şi masa e soiu% P&!m:
$vem 8') moli de a *C53.1+ moli *5 nmitã carAonat de sodi cristalizat c 1+ moli apã7 Cnoa%tem masele atomice ale atomilor componen#i( a' C' 5 %i /vezi taAelele c masele atomice. 9* ,&!m:
Masa moleclarã a cristaloidratli a*C53.1+ moli *57 Masa celor 8') moli de cristaloidrat7 Masa apei de cristalizare >Q? %i masa de sodim >x?. Rezolvare
Masele de apã de cristalizare %i de sodi>natri? se calcleazã c rela de trei simplã' plecYnd de la masa moleclarã a cristaloidratli %i de la masa celor 8') moli de cristaloidrat. Se calcleazã masa moleclarã a a *C53.1+ moli *5( M a*C53.1+ moli *5 = M a*C53 - 1+ M *5 / avem 1+ moli de apã A+7F': A>I7E MA# M8#CI#AR la car(onat e soiu şi ap-; nu se nmulţeşte masa molecular- a car(onatului e soiu cu 10 şi cu masa molecular- a apei%
@eci M a*C53.1+ *5 = 1+6- 1+.18= 1+6-18+=*86 Se calcleazã masa de idrat' corespnzãtoare la 8') moli' c rela de trei simplã( @acã 1 mol de idrat..are.*86 $tnci 8') moli de idratare..x x = 8') moli.*86; 1mol = 8').*86 = *431 Se calcleazã masa de sodi %i masa de apã din masa moleclarã a idratli %i masa idratli( @acã 1mol de idrat=*86..*.*3 a..1+.18 *5 $tnci 8').*86 ..x a.Q *5 x a = 8').*86 .*.*3 ;*86 = 391 Q apã = 8').*86 .1+.18 ;*86 =1)3+ R: a; (
R8C7+IA#E
!%! R8B#M CI C87C7+RAF'A A 8#IF'' I7I' 9'>RA+
ro(lema 1% e izolv- !1 ) M)8 %n 9!8 n 1= ) ap- şi se o(ţine o soluţie e
concentraţie 6 e$primat- n su(stanţ- anKir-% - se calculeze valoarea lui n.
, posiAile( a?*7A?37c?47 d?)7e?6 P&!m:
Masa de idrat=*1 Masa de apã pentr dizolvare = 19 Concentra#ia procentalã a sol#iei=6I MS54 Concentra#ia procentalã a sol#iei Dn MS54 se calcleazã c !ormla( C MS54 = m MS54 .1++ ; ms 9* ,&!m:
Masa de sAstan#ã anidrã > MS54? dizolvatã=md Masa sol#iei=ms Masa moleclarã a idratli Masa moleclarã a sAstan#ei anidre Masele atomice se ia din taAele $M =*47 $=17 $5=167 $S =3* Rezolvare
Se calcleazã masa de sAstan#ã anidrã dizolvatã Dn sol#ia de 6I7 apoi se calcleazã din rela de trei simplã' plecYnd de la masele moleclare ale cristaloidratli %i ale sAstan#ei anidre %i de la masa cristaloidrat >*1? %i masa anidrã dizolvatã' n. Se calcleazã masa sol#iei de 6I( ms= masa cristaloidrat-masa apei de dizolvare ms =*1-19=*++ Se calcleazã masa de sAstan#ã anidrã dizolvatã Dn *++ sol#ie 6I' c !ormla( B $ md.1&& 2&& B.2&& $ md.1&&( md$12+ M+S %
0000000Se calcleazã masa moleclarã la MS54.n *5 M MS54.n *5 = MMS54- n M *5 / avem n2 moli de apã A+7F': A>I7E MA# M8#CI#AR; nu se nmulţeşte masa molecular- a sul.atului e ma)neziu cu n şi cu masa molecular- a apei%
@eci M MS54.n *5 = >*4-3*-4.16?- n.18= 1*+-18n Masa moleclarã a sl!atli de manezi MMS54 =1*+ 00000000Se scrie rela de trei simplã' pentr a calcla n2( @acã 1mol de idrat=>1*+-18n?are...1*+ sl!at de manezi $tnci *1..are1* sl!at de manezi >1*+-18n?.1* = *1.1*+ 1*+-18n=*1.1+ 1*+-18n=*1+7 18n=*1+01*+=9+ n = 9+( 18=5 R:
ro(lema! 8 cantitate e 300 ) soluţie e soa conţine 10 7a !C83 anKiru% CLte )rame e 7a!C83%109!8 sOau .olosit la prepararea acestei soluţii4 2tim/
Masa de solu#ie$3&&+ >oncentra#ia procentual a solu#iei$1&' 7a 2>3 anhidru
