výpočty z rovnice
Prosím o pomoc těmito příklady: 1. Kyselina azidovodíková se připravuje reakcí hydrazinu s kyselinou dusitou:
N2H4 + HNO2=HN3 + 2H2O
Přípravu N2H4 a HNO2 vystihují rovnice:
N2 + 3H2=2NH3
4NH3 + Cl2=N2H4 + 2NH4Cl
4NH3 + 5O2=4NO + 6H2O
2NO + O2= 2NO2
2NO2 + 2KOH= KNO2 + KNO3 + H2O
2KNO2 + H2SO4=K2SO4 + 2HNO2
Vypočítejte, kolik gramů vodíku, dusíku, kyslíku a chloru je potřeba k přípravě 100g HN3. U tohoto příkladu absolutně nevím, kde vůbec začít (výsledek je 42,2g H2;195,3g N2; 260,3g O2; 164,8 g Cl2)
2. H2O2 se vyrábí hydrolýzou H2S2O8, která se připravuje eletrolýzou roztoku H2SO4 nebo její soli:
H2S2O8 + 2H2O=2H2SO4 + H2O2
2HSO4- = H2S2O8 + 2e
Vypočítejte (za předpokladu, že výtěžky obou reakcí jsou 100%), kolik gramů H2SO4 a kolik gramů H2O je zapotřebí na přípravu 100g 30% vodného roztoku H2O2
tady jsem si prvně chtěla spočítat n čisté H2O2 (30/34,01476) - to mi vyšlo 1,76394 mol a z toho jsem si chtěla vypočítat gramy H2O, ale nevyšlo mi to (výsledek 0,0 g H2SO4; 01,8g H2O)
3. Směs o hmotnosti 1,0000g, obsahující pouze NaCl a KCl, byla rozpuštěna ve vodě a přidáním nadbytku roztoku AgNO3 byly veškeré chloridové ionty vysráženy ve formě AgCl. Hmotnost AgCl činila 2,3200 g. Vypočítejte obsah NaCl ve směsi v procentech
tady jsem si napsala rovnici: NaCl + KCl + H2O + 2AgNO3=2AgCl + NaNO3 + KNO3 + H2O
pak jsem si vypočítala n(AgCl)=2,32/143,3202=0,01619 mol a z toho jsem si chtěla vypočítat m(NaCl), ale opět mi to vyšlo jinak (výsledek je 75,03% NaCl)
díky předem za pomoc
N2H4 + HNO2=HN3 + 2H2O
Přípravu N2H4 a HNO2 vystihují rovnice:
N2 + 3H2=2NH3
4NH3 + Cl2=N2H4 + 2NH4Cl
4NH3 + 5O2=4NO + 6H2O
2NO + O2= 2NO2
2NO2 + 2KOH= KNO2 + KNO3 + H2O
2KNO2 + H2SO4=K2SO4 + 2HNO2
Vypočítejte, kolik gramů vodíku, dusíku, kyslíku a chloru je potřeba k přípravě 100g HN3. U tohoto příkladu absolutně nevím, kde vůbec začít (výsledek je 42,2g H2;195,3g N2; 260,3g O2; 164,8 g Cl2)
2. H2O2 se vyrábí hydrolýzou H2S2O8, která se připravuje eletrolýzou roztoku H2SO4 nebo její soli:
H2S2O8 + 2H2O=2H2SO4 + H2O2
2HSO4- = H2S2O8 + 2e
Vypočítejte (za předpokladu, že výtěžky obou reakcí jsou 100%), kolik gramů H2SO4 a kolik gramů H2O je zapotřebí na přípravu 100g 30% vodného roztoku H2O2
tady jsem si prvně chtěla spočítat n čisté H2O2 (30/34,01476) - to mi vyšlo 1,76394 mol a z toho jsem si chtěla vypočítat gramy H2O, ale nevyšlo mi to (výsledek 0,0 g H2SO4; 01,8g H2O)
3. Směs o hmotnosti 1,0000g, obsahující pouze NaCl a KCl, byla rozpuštěna ve vodě a přidáním nadbytku roztoku AgNO3 byly veškeré chloridové ionty vysráženy ve formě AgCl. Hmotnost AgCl činila 2,3200 g. Vypočítejte obsah NaCl ve směsi v procentech
tady jsem si napsala rovnici: NaCl + KCl + H2O + 2AgNO3=2AgCl + NaNO3 + KNO3 + H2O
pak jsem si vypočítala n(AgCl)=2,32/143,3202=0,01619 mol a z toho jsem si chtěla vypočítat m(NaCl), ale opět mi to vyšlo jinak (výsledek je 75,03% NaCl)
díky předem za pomoc
Odpovědi
Diskuze
Mějme obecnou rovnici aA + bB = cC + dD kde velká písmena označují látky a malá písmena příslušné stechiometrické koeficienty. Pro látková množství reaktantů a produktu platí relace
n(A)/a = n(B)/b = n(C)/c = n(D)/d; vypadá to sice při prvním pohledu divně, ale je to tak.
1: M(HN3) = m/M = 100/43,03 = 2,324 mol H3N máme připravit. Z rovnice
N2H4 + HNO2= HN3 + 2H2O je zřejmé, že látková množství N2H4 a HNO2 jsou stejná, jako HN3, tedy 2,324mol.
Z rovnice 4NH3 + Cl2 = N2H4 + 2NH4Cl je zřejmé že na přípravu 2,324mol N2H4 potřebujeme stejné látkové množství Cl2 a čtyřnásobné látkové množství NH3: n(NH3) = 4*2,324 = 9,296mol NH3
m(Cl2) = n*M = 2,324*70,906 = 164,79g Cl2.
Z rovnice 2KNO2 + H2SO4=K2SO4 + 2HNO2 vyplývá, že na mol HNO2 potřebujeme mol KNO2, potřebujeme tedy 2,324mol KNO2.
Z rovnice 2NO2 + 2KOH= KNO2 + KNO3 + H2O vyplývá, že na mol KNO2 potřebujeme 2 moly NO2:
n(NO2) = 2*n(KNO2) = 2*2,324 = 4,648mol NO2
Z rovnice 2NO + O2= 2NO2 vyplývá, že na 2 moly NO2 potřebujeme 2 moly NO a 1 mol O2. Potřebujeme tedy 4,648mol NO a 2,324 mol O2.
Z rovnice 4NH3 + 5O2=4NO + 6H2O; Rovnici nejprve vykrátíme 2: 2NH3 + 2,5O2 = 2NO + 3H2O.
Na 2moly NO potřebujeme 2moly NH3 a 2,5mol O2, na mol NO tedy potřebujeme 1,25 mol O2
n(NH3) = n(NO) = 4,648mol NH3; n(O2) = n(NO)*1,25 = 4,648*1,25 = 5,81mol. V předchozím jsme potřebovali 2,324 mol O2, takže celkem n(O2) = 5,81 + 2,324 = 8,134mol; m(O2) = n*M = 8,134*32 = 260,3g O2.
Celkové množství NH3 je spotřeba na přípravu N2H4 a na přípravu HNO2:
n(NH3) = 9,296 + 4,648 = 13,944mol NH3.
Z rovnice N2 + 3H2 = 2NH3 vyplývá, že n(N2) = n(NH3)/2 a dále že n(H2) = (3/2)*n(NH3) (viz úvod)
n(N2) = 13,944/2 = 6,972 mol N2; m(N2) = n*M = 6,972*28,01 = 195,3g N2
n(H2) = 1,5*13,944 = 20,916mol; m(H2) = n*M = 20,916* 2,02 = 42,25g H2
Tak to je dnes všechno. Pokračování zítra.
H2S2O8 + 2H2O = H2O2 + 2H2SO4. Z obou rovnic vyplývá, že H2SO4 se nespotřebovává. V první rovnici se na mol H2O2 spotřebují 2 moly H2SO4. které ale ve druhé fázi zase vzniknou. Naproti tomu na mol H2O2 se spotřebují 2 moly vody.
n(H2O) = 2*n(H2O2) = 2*30/34,015 = 1,764 mol H2O.
m(H2O) = 1,764*18,02 = 31,79g H2O. Výsledek 1,8g H2O je evidentně chybný.
3: Tady bych postupoval poněkud jinak: Jde o směs dvou chloridů XCl, kde X = Na,K.
XCl + AgNO3 = XNO3 + AgCl. => n(AgCl) = n(XCl) = 0,01619mol; zjistili jsme látkové množství XCl, vypočteme jeho molární hmotnost: M(XCl) = 1/0,01619 = 61,7665g/mol je molární hmotnost směsi NaCl a KCl; M(NaCl) = 58,4428g/mol; M(KCl) = 74,5513g/mol.
Indexem 1 označíme hodnoty NaCl, 2 hodnoty KCl:
M1*w1 + M2*w2 = 61,7764 => 58,4428*w1 + 74,5513*w2 = 61,7665; w1 + w2 = 1 => w2 = 1 - w1
58,4428*w1 + 74,5513*(1-w1) = 61,7665 => -16,1085 = -12,7848 => w1 = 0,7937 = 79,37% NaCl, 20,63% KCl. Správnost je možné ověřit zpětným výpočtem molární hmotnosti směsi.
OK?