Răspuns:
Calcule propuse
a) Masa soluției de HNO₃ 31,5%, care va conține o cantitate dizolvată de HNO₃, consumată stoechiometric de CaCO₃ pur din 10 kg de calcar cu 20%impurități
- calculăm masa de CaCO₃ pur din 10 kg calcar cu 20% impurități:
100% calcar =% CaCO₃ pur+% impurități
% CaCO₃=100% calcar-20% impurități=80 %
dacă în 100% calcar............sunt 80% CaCO₃
atunci în 10 kg calcar..........sunt x, kg CaCO₃
x,kg CaCO₃=10 kg.80/100=8 kg
m impurități=10 kg calcar-8 kg CaCO₃=2 kg
- calculăm masa de HNO₃(kg) consumată stoechiometric de 8 kg CaCO₃, în reacția cu HNO₃. Masa de HNO₃, este masa dizolvată de HNO₃ în soluția HNO₃ 31,5%.
Mase atomice, A: Ca=40,H=1,C=12,N=14, O=16 / kg/kmol
Mase moleculare:
M CaCO₃=A Ca+ A C+ 3.AO=40+12+3.16=100kg/kmol
M HNO₃=A H+ A N+ 3.A O=2+14+3.16=63kg/kmol
8 kg CaCO₃....y,kg HNO₃
CaCO₃ + 2HNO₃→ Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ +H₂O
100 kg/kmol....2.63kg/kmol
x,kg HNO₃= 8 kg.2.63kg.kmol⁻¹/ 100 kg.kmol⁻¹=10,08 Kg
md HNO₃=x=10,08 Kg
- calculăm masa soluției de HNO₃ 31,5%, cu 10,08 kg HNO₃ dizolvat:
C% HNO₃=md HNO₃.100 / ms
ms= md HNO₃.100/C%= 10,08 kg.100%/ 31,5%=32 kg
R: 32 kg soluție HNO₃ 31,5%
b) compoziția procentuală a amestecului existent în vasul de reacție=?
Fiindcă CO₂ gaz se degajă din reacția chimică, vom calcula compoziția procentuală a substanțelor din amestecul final lichid eterogen, și anume:
%m Ca(NO₃)₂, % m total H₂O și %m impurități insolubile
- calculăm masa de Ca(NO₃)₂ formată în reacția chimică:
M Ca(NO₃)₂=A Ca+ 2.A N+6.AO=40+2.14+6.16=164 kg/kmol
8kg CaCO₃ ...................z,kg Ca(NO₃)₂
CaCO₃ ⇒⇒⇒ Ca(NO₃)₂
100 kg/kmol..............164 kg/kmol
z, kg Ca(NO₃)₂= 8 kg .164 kg.kmol⁻¹/ 100 kg.kmol⁻¹=13,12 kg
- calculăm masa de apă formată stoechiometric de 8 kg CaCO₃:
M H₂O=18 kg/kmol
8 kg CaCO₃.................t kg H₂O
CaCO₃ ⇒⇒⇒ H₂O
100 kg/kmol..............18 kg/kmol
t,kg H₂O = 8 kg .18 kg.kmol⁻¹/ 100 kg.kmol⁻¹=1,44 kg H₂O
- calculăm masa de apă din 32 kg soluție HNO₃31,5%, cu 10,08 kg HNO₃ dizolvat:
m apă =ms -md=32-10,08=21,92 kg
- calculăm masa totală de apă din soluția finală:
mt apă=1,44+21,92=23,36 kg
- calculăm compoziția procentuală de masă a amestecului existent în vasul de reacție (final):
masa amestec final=mf(kg)= m Ca(NO₃)₂+mt H₂O + m impurități
m f(kg)=13,12+23,36+2=38,48
%m Ca(NO₃)₂=m(Kg) Ca(NO₃)₂.100%/mf(kg)=13,12.100%/38,48=34,096%
%mt H₂O=mt(kg) H₂O.100%/mf(kg)=23,36.100%/38,48=60,707%
%m impurități=m(kg)impurități.100%/mf(kg)=2.100%/38,48=5,198%
∑%m=100,001%
R: 34,096%m CaCO₃, 60,707%m H₂O, 5,198 %m impurități
Explicație:
