Răspuns :
Varianta de rezolvare propusă
Înțeleg că se obțin 6 moli de KOH (hidroxid de potasiu) din K (potasiu), O₂(oxigen din aer) și H₂O(apă).
O imagine cu datele cunoscute și necunoscute ar fi:
Reactanți Produs de reacție
K................ + O₂ + ...................... H₂O ⇒ KOH
masa K=X(g) ............moli O₂=Y ....................masa apă=Z(g) = 6 moli de KOH
n moli de K=X1?.........n molecule de O₂=Y1
Este o problemă ce implică calcul stoechiometric, calcul de număr de moli și calcul de număr de molecule.
Necunoscutele, din imaginea de mai sus sunt: X g de K; X1 moli de K; Y moli de O₂; Y1 număr de molecule de O₂; Z g de H₂O.
Calcule
a) Reacțiile chimice sunt:
a1) Reacția de oxidare a potasiului cu oxigenul atmosferic:
4K +O₂ = 2K₂O
a2) reacția dintre oxidul de potasiu și apă:
K₂O +H₂O= 2KOH / . 2
Reacția totală se obține prin adunarea reacțiilor a1 și a2. Reacția a2 se înmulțește cu 2, fiindcă rezultă 2 moli de K₂O din reacția a1.
4K +O₂ +2K₂O +2 H₂O = 2K₂O +4 KOH
4K + O₂+2H₂O= 4 KOH
b) Vom calcula necunoscuta X, masa de K și apoi numărul de moli de K (X1), care produc 6 moli de KOH, cu ajutorul reacției chimice totale, prin calcul stoechiometric.
b1) Calculăm masa molară la KOH:
A K=39; A H=1; A O =16. (vezi tabelul maselor atomice)
M KOH = A K+AH+AO=39+1+16=56 g/mol
b2) Calcul stoechiometric, la reacția totală, pentru aflarea lui X1(moli) de K:
X1moli 6moli
4K + O₂ + 2 H₂O = 4 KOH
4moli de atomi K 4 moli KOH
X1 moli de atomi K= 4moli K.6 moli KOH/4 moli KOH= 6 moli de K
b3) Calculăm masa(g), X, la 6 moli de atomi de K:
n moli de atomi de K = mK (g) / A K (g/mol de atomi)
mK= n moli.A= 6moli de atomi.39 g/mol de atomi =234 g de K
c) masa de apă folosită(g)=Z (g). Notăm cu Z1, numărul de moli de H₂O, care produc 6 moli de KOH
Se aplică calculul stoechiometric pe ecuația reacției totale:
Z(moli,g) 6 moli
4K +O₂ +2 H₂O = 4 KOH
2moli........................4moli
Z1 moli de apă= 2moli.6 moli/4 moli=3 moli H₂O
Z g de apă se află din numărul de moli de apă:
n moli H₂O = m H₂O /M H₂O
mH₂O = n moli.M H₂O= 3.18=54 g de apă
d) Numărul de molecule de oxigen utilizat se află cu ajutorul numărului lui Avogadro: 1 mol de substanță are 6,023.10 ²³ particule (molecule, atomi,etc.)
Vom calcula numărul de moli (Y) de O₂ din care se formează 6 moli de KOH și apoi vom aplica regula de trei simplă cu numărul lui Avogadro, pentru a afla numărul de molecule (Y1).
d1) n moli de O₂=Y=?
Y .......................................................6 moli
4K +O₂ + 2 H₂O = 4KOH
1mol O₂........................................ ...4 moli
Y moli de O₂= 1mol.6 mol/4 moli=1,5 moli
d2) construim regula de trei simplă
dacă 1mol de O₂............conține.....6,023.10²³ molecule
atunci 1,5 moli.................au............Y1 molecule
Y1= 1,5 moli.6,023.10²³ molecule/1mol=9,0345 .10²³ molecule
R: b) 6 moli K, 54 g de H₂O; 9,0345.10²³ molecule de O₂
Observație
Se poate rezolva și plecând de la utima reacție (reacția oxidului cu apa), unde se produc 6 moli de KOH și vom calcula masa de oxid de potasiu, pe care o vom pune pe reacția dintre potasiu și oxigen.
Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Chimie. Sperăm că informațiile oferite v-au fost de ajutor. Nu ezitați să ne contactați pentru orice întrebare sau dacă aveți nevoie de asistență suplimentară. Vă așteptăm cu drag data viitoare și nu uitați să ne adăugați la favorite!