Rezolvarea propusă
Calcularea masei de Zn și de masă de soluție de H₂SO₄ de concentrație 19,6% are la bază calculul stoechiometric de la reacția dintre Zn și H₂SO₄ cu formare de H₂(gaz) și ZnSO₄, prin care aflăm masa dizolvată(md) de acid sulfuric adus de soluția de 19,6% acid sulfuric.
Datele problemei sunt ilustrate mai jos:
Avem reacția chimică:
-stoechiometria este:
1mol Zn + 1mol acid = 1 mol de sulfat de Zn + 1mol(22,4L) H₂
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
↓ ↓ ↓
m=?=X(g)..................m=?=Y(g)................................................8,96L
m=md de acid din soluția de 19,6%. Pe reacție se pun masele, volumele gazelor de substanțe pure, nu se pun mase de soluții.
Calcule:
1) Calculăm cu ajutorul reacției chimice masa de Zn și masa de H₂SO₄, plecând de la 8,96L H₂ produs în condiții normale de temperatură și presiune. În aceste condiții vom folosi în loc de 1 mol de H₂, volumul molar, de 22,4L.
A Zn=65; M H₂SO₄=98 g/mol (se calculează)
Xg....................Y g............................8,96 L
Zn + H₂SO₄ = Zn SO₄ + H₂ reacția este egalată
65g/mol 98g/mol 22,4L/mol
Scoatem X și Y din proporția formată:
X/65 g/mol Zn=8,96L/22,4L/mol H₂
Y/98 g/mol H₂SO₄= 8,96 L/22,4 L/mol H₂
Rezultă:
X=8,96 .65g/22,4=26 g de Zn
Y= 8,96 .98g/22,4 =39,2 g de H₂SO₄
Atenție Y=masa dizolvată (md) în soluția de 19,6% acid sulfuric!!!
2) Calculăm cu ajutorul relației matematice pentru concentrația procentuală (C%) masa soluției, știind md și C%:
C% =md.100/ms; ms= md.100/C%
Unde: md=39,2 g; C%=19,6%, ms=?
Rezultă prin înlocuirea datelor cu valorile lor numerice:
ms=39,2g.100% /19,6 %=200 g soluție de 19,6%
R: 26 g Zn; 200 g soluție de H₂SO₄
