Obliczenia stechiometryczne

OBLICZENIA STECHIOMETRYCZNE - poznane wcześniej prawa i pojęcia pozwalają na wykonywanie obliczeń stechiometrycznych (stechiometria dotyczy stosunków ilościowych, w jakich reagują pierwiastki i związki chemiczne, wyrażonych za pomocą wzorów oraz uzgodnionych równań reakcji).

Zadanie 1

Oblicz, ile moli tlenku magnezu powstanie w reakcji 12 g magnezu z tlenem.

Rozwiązanie:

Zadanie to rozwiązujemy w oparciu o równanie reakcji magnezu z tlenem, które zapisujemy i uzgadniamy. Dokonujemy jego molowej interpretacji, z której wynika, że spalenie 2 moli magnezu prowadzi do otrzymania 2 moli tlenku magnezu. W zadaniu ilość magnezu podana jest w gramach, więc układając proporcję „przechodzimy” z 2 moli magnezu na gramy (dzięki masie molowej). Obliczamy x.

Odp.: W reakcji 12 g magnezu z tlenem powstanie 0,5 mola tlenku magnezu.

Zadanie 2

Ile gramów kwasu solnego potrzeba do otrzymania 22 g chlorku wapnia w reakcji tego kwasu z wapniem?

Rozwiązanie:

W oparciu o treść zadania układamy i uzgadniamy równanie reakcji. Zapisujemy ilości reagentów w ujęciu molowym, ograniczając się do kwasu solnego (którego masę mamy obliczyć) oraz chlorku wapnia (masa podana w treści zadania). Ponieważ ilości substancji wyrażone są w gramach, musimy „przejść” z moli na gramy dzięki ich masom molowym. Układamy proporcję, w której mole zastępujemy gramami. Obliczamy x i podajemy odpowiedź.

Odp.: Do otrzymania 22 g chlorku wapnia w reakcji wapnia z kwasem solnym potrzeba 14 g tego kwasu.

Zadanie 3

Oblicz, ile moli tlenku węgla (IV) powstanie w reakcji tlenku węgla (II) z 30 dm³ tlenu.

Rozwiązanie:

Piszemy i uzgadniamy równanie reakcji, w którym interesuje nas ilość moli tlenu i tlenku węgla (IV). Ponieważ w zadaniu podana jest objętość tlenu, który przereagował, zamieniamy 1 mol na objętość 1 mola, tj. 22,4 dm3, ilość dwutlenku węgla pozostaje w molach. Pod objętością molową (objętość 1 mola) tlenu piszemy podaną w zadaniu objętość, tj. 30 dm3 i obliczamy, ile moli tlenku węgla (IV) powstanie wówczas w reakcji.

Odp.: W reakcji tlenku węgla (II) z 30 dm³ tlenu powstanie ok. 2,7 moli tlenku węgla (IV).

Zadanie 4

Oblicz, ile:

a) moli

b) gramów

c) cząsteczek

d) dm³ (warunki normalne)

tlenku węgla (II) powstanie w reakcji spalania 60 g węgla.

Rozwiązanie:

Układamy i uzgadniamy równania reakcji, wyrażając ilość węgla i tlenku węgla (II) za pomocą moli. W wyniku reakcji 2 moli węgla z tlenem otrzymujemy 2 mole CO. Ponieważ w treści zadania ilość węgla jest podana w gramach, obliczamy najpierw ile ważą 2 mole, potem ile moli CO powstanie z 60 g C. Opierając się na równaniu reakcji zamieniamy ilość moli C i CO na ilość gramów (korzystając z masy molowej) i z proporcji obliczamy masę tlenku węgla (II) powstałą ze spalenia 60 g węgla. Korzystamy z równania reakcji spalania węgla do CO. Wiedząc, że w 1 molu znajduje się 6,02 · 1023 cz. CO możemy zapisać ilość cząsteczek w 2 molach CO powstałych ze spalenia 24 g węgla. Z proporcji wyliczamy liczbę cząsteczek CO powstałych ze spalenia 60 g C. Podstawą jest równanie reakcji, z którego molowej interpretacji wynika, że z 2 moli C, które ważą 24 g powstaną 2 mole gazu, które zajmują objętość 44,8 dm3 (korzystamy z objętości molowej), a zatem łatwo teraz obliczymy z proporcji objętość gazu powstałego w wyniku spalenia 60 g węgla.

Odp.: W reakcji spalania 60 g węgla powstanie:

a) 5 moli tlenku węgla (II)

b) 140 g tlenku węgla (II)

c) 30 · 10²³ cz. tlenku węgla (II)

d) 112 dm³ tlenku węgla (II)

Zadanie 5

Oblicz, ile:

a) moli

b) gramów

c) cząsteczek

d) dm³ (warunki normalne)

wodoru wydzieli się w reakcji 117 g potasu z kwasem siarkowym (VI).

Rozwiązanie:

Zadanie rozwiązujemy na podstawie równania reakcji, z którego wynika, że reagują 2 mole potasu i powstaje 1 mol wodoru (ograniczamy się do tych reagentów, których ilość jest podana lub stanowią niewiadomą w zadaniu). Ponieważ w treści zadania ilość potasu podana jest w gramach, „wyrażamy” 2 mole K również w gramach (korzystając z masy molowej). Układamy proporcję obliczając ilość moli wodoru w 117 g potasu. Ponieważ mamy obliczyć teraz masę wydzielonego wodoru w proporcji, zastępujemy 1 mol H2 jego masą molową, tj. 2 g. Wykonujemy obliczenia.

Po obliczeniach wykonanych w podpunkcie (a) wiemy, że jeśli w reakcji użyjemy 117 g K, to powstanie 1,5 mola H2. A zatem korzystając z masy molowej wodoru bardzo łatwo obliczymy masę wydzielonego gazu. Ponieważ mamy teraz obliczyć ilość cząsteczek wydzielonego wodoru, układając proporcję wpisujemy ich ilość, która znajduje się w 1 molu H2 tj. 6,02 · 1023. Obliczamy, jaka ilość cząsteczek znajdzie się w 117 g potasu. Opieramy się na obliczeniach z podpunktu (a), wiedząc że w 1 molu znajduje się zawsze 6,02 · 1023 molekuł, łatwo obliczymy ilość cząsteczek w 1,5 mola wodoru. Ponieważ mamy obliczyć teraz objętość wydzielonego wodoru, układając proporcję „zastępujemy” 1 mol H2 objętością, jaką zajmuje w warunkach normalnych, tj. 22,4 dm3. Wykonujemy obliczenia. 1 mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm3, a zatem 1,5 mola wodoru wydzielonego w reakcji 117 g potasu z kwasem zajmie objętość 33,6 dm3.

Odp.: W reakcji 117 g potasu z kwasem siarkowym (VI) wydzieli się:

a) 1,5 mola wodoru

b) 3 g wodoru

c) ok. 9 · 10²³ cz. H₂

d) 33,6 dm³ H₂ odmierzonego w warunkach normalnych

Zadanie 6

Oblicz wydajność reakcji otrzymywania amoniaku, jeżeli wiadomo, że w reakcji 6,5 grama cynku z kwasem solnym wydzieliło się 2,04 dm³ gazu.

Piszemy równanie reakcji, obliczamy teoretyczną objętość wodoru, obliczamy wydajność reakcji.

Zadanie 7

Oblicz, jaką masę węgliku wapnia należy odważyć, aby przy wydajności reakcji 80% otzrymać 2 mole etynu.

Piszemy równanie reakcji, obliczamy teoretyczną masę węgliku, obliczamy rzeczywistą masę węgliku.

Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka

Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.

Wybierz treść

Wybierz szkołę

Wybierz przedmiot

Wybierz dział

Opracowania

Obliczenia stechiometryczne