Rezolvarea propusă
Este o problemă de calcul stoechiometric bazat pe reacția chimică dintre o masă necunoscută de Ca(OH)₂ și un număr cunoscut de molecule de CO₂, dar cu ajutorul numărului lui Avogadro putem calcula numărul de moli de CO₂, ce conține acest număr de molecule.
Date cunoscute:
-știm să scriem formulele chimice, ecuația reacției chimice dintre hidroxid de calciu, dioxid de carbon, cu formare de carbonat de calciu și apă;
-număr molecule de CO₂ intrat în reacție=N=1,2046.10²⁵ molecule
-definiția numărului lui Avogadro(N A)
1 mol de molecule de substanță conține un număr de 6,023.10²³ molecule
-1 mol=Masa moleculară =M(g/mol)
-n moli=m/M, unde m= masa substanței (g)
-A Ca=40; A H=1, AO=16 u.a.m (se extrag din tabelul maselor atomice)
Nu știm:
-număr de moli de CO₂ reacționați=n=? (cu 1,2046.10²⁵ molecule)
-n moli de Ca(OH)₂ care reacționează cu n moli de CO₂ de mai sus=?
-masa moleculară la Ca(OH)₂=M=? (g/mol)
-masa de Ca(OH)₂ reacționată=? (se calculează din nmoli de Ca(OH)₂)
Calcule
1) n moli de CO₂=? Se aplică regula de trei simplă cu N (A):
dacă 1mol CO₂......................are 6,023.10²³ molecule de CO₂
atunci n moli CO₂...............conțin 1,2046.10²⁵ molecule de CO₂
n moli de CO₂=1 mol. 1,2046.10²⁵ molecule/6,023.10²³ molecule=0,2.10²⁵⁻²³
n moli=0,2.10²=0,2.100=20 moli CO₂
2) calculăm n moli de Ca(OH)₂ și apoi masa de Ca(OH)₂ (g) ce reacționează total cu 20 moli de CO₂, de pe ecuația chimică:
n moli Ca(OH)₂.........20 moli
Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ ↓ + H₂O
1mol............................1mol
Observăm că 1 mol de Ca(OH)₂ reacționează cu 1 mol de CO₂, atunci și 20 moli de CO₂ vor reacționa tot cu 20 de moli de Ca(OH)₂. Acest rezultat este și din calcularea lui n moli Ca(OH)₂ din proporție:
n moli Ca(OH)₂ = 1mol.20 mol/1 mol=20 mol
Dar n moli=m/M, rezultă că m=n moli.M
m Ca(OH)₂= 20 moli.M (g/mol) Ca(OH)₂
M Ca(OH)₂=A Ca+ 2( A O+AH)=40+2(16+1)=40+2.17=40+34=74 g/mol
Deci:
m Ca(OH)₂=20 moli.74 g/mol=1480 g
R: 1480 g de Ca(OH)₂
