Embedded Files
L'estequiometria d'una reacció és la relació entre el nombre de mols de cadascun dels compostos que hi participen. Aquesta relació es reflecteix en el valor dels coeficients estequiomètrics.
El mol permet agrupar partícules en quantitats molt grans, i, a més, ens ofereix una oportunitat per relacionar aquesta quantitat amb la massa.
A. Exercicis amb masses
Quan s'interpreta l'estequiometria com a mols, l'estudi de les reaccions a partir de múltiples dades és senzill. Comencem utilitzant dades de massa.
B. Exercicis amb dissolucions
Treballar amb masses és còmode per a substàncies sòlides, però no per a dissolucions. En aquests casos és millor treballar amb volums. Per això definim:
Exemple d'estratègia
Activitats
Activitats
Calcula la massa d'òxid d'alumini que s'obté de la calcinació de 5,5 g d'aquest metall.
La combustió d'un compost orgànic produeix CO2 i aigua. Determina la massa d'oxigen que reacciona amb el butà d'una ampolla de 13,4 kg, i les masses de diòxid de carboni i d'aigua obtingudes.
Calcula el volum d'àcid clorhídric (HCl) de concentració 0,2 M que cal per neutralitzar 2 grams d'hidròxid de calci (Ca(OH)2) i produir clorur de calci (CaCl2) i aigua.
Determina la massa de zinc (Zn) que reacciona amb 200 mL de HCl 0,25 M per produir ZnCl2 i H2 gasós.
C. Llei dels gasos ideals
Quan es treballa amb gasos és més fàcil mesurar-los en termes de volums. Avogadro va relacionar aquests volums amb la quantitat de partícules que els componen, depenent de la pressió i la temperatura a la qual estan.
Anomenem R la constant, calculem i obtenim una de les relacions més importants de la ciència.
Com que les partícules són tan petites, cada gas actua com si l'altre no hi fos.
Igual que en altres àrees de física i química, en l'estudi dels gasos s'escullen unes condicions privilegiades per compartir dades experimentals. N'hi ha dues d'importants:
• Condicions normals:
p = 1 atm T = 0 °C
• Condicions estàndard:
p = 1 atm T = 25 °C
Un mol de qualsevol gas ocupa en condicions normals (CN) un volum de 22,4 L.
Aquest valor es coneix com a volum molar.
D. Exercicis amb gasos
Si considerem la relació entre els mols d'un gas i el volum que ocupa, podem ampliar l'estat de les substàncies que s'estudien en les reaccions.
Aquí podem veure, resumides, totes les relacions que tenen origen en el mol:
ACTIVITATS
ACTIVITATS
Tenim un recipient de 200 L a 25 °C. Quina pressió suporta el recipient si hi ha 2 kg d'oxigen (O2) al seu interior? I si són de nitrogen (N2)?
Un contenidor de 1 000 L indica una pressió màxima de 250 bars. Quina és la massa màxima de metà (CH4) que hi podem introduir sense perill si la temperatura és de 40 °C? I si la temperatura és de 80 °C?
Quin volum cal per emmagatzemar 10 T d'aire a en CN? Tingues en compte que la composició de l'aire és 79 % de nitrogen (N2) i 21 % d'oxigen (O2).
L'octà (C8H18) és el component principal de la gasolina. Determina el volum de O2 consumit i de CO2 emès en la combustió d'un dipòsit de 50 L de gasolina (només octà) (densitat: = 703 kg · m−3).
Indica quina massa de zinc ha calgut afegir a una dissolució d'àcid clorhídric (HCl), sabent que s'han obtingut 25 litres d'hidrogen mesurats a 700 mmHg i 35 °C segons la reacció:
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Page updated
Report abuse