στ διαδοχικες αντιδρασεις

απο Δ Μειντάνη

ΛΥΜΕΝΗ ΑΣΚΗΣΗ 39 (διαδοχικές αντιδράσεις)

39 g Zn αντιδρούν με 21,9 g HCl . Το αέριο που ελευθερώνεται αντιδρά πλήρως με N₂ και σχηματίζει. NH₃ .

Να υπολογίσετε τον όγκο της NH3 που παράγεται μετρημένο σε STP συνθήκες.

ΛΥΣΗ

Βρίσκουμε τα moles των δεδομένων ουσιών.

Zn n=m/Ar =39/65= 0.6mol Zn

Mr HCl =1+35.5=36.5

Hcl n=m/Mr =21.9/36.5=0.6mol HCl

Γράφουμε τις διαδοχικές αντιδράσεις.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H ₂(g)

Αρχικά 0,6 0,6

Αντιδρούν -0,3 -0,6

Παράγονται 0,3 0,3

Τελικά 0,3 - 0,3 0,3

Αρα σχηματίζονται 0,3mol H₂ τα οποία θα αντιδράσουν με Ν₂ και θα σχηματίσουν ΝΗ₃

3 H₂ + N2 à 2NH₃

3 mol H₂ δίνουν 2 mol ΝΗ₃

0,3mol H₂ δίνουν χ mol ΝΗ₃

Χ=0,2 mol NH₃

Ο όγκος της NH₃ V =n*22.4 =0.2*22.4=4.48l NH₃ (stp)

Στην πρώτη χημική εξίσωη παρατηρούμε ότι ο Zn βρίσκεται σε περίσσεια, αφού για

να αντιδράσει πλήρως απαιτούνται 1.2mol HCl Εμείς όμως διαθέτουμε .0,6mol HCl . Άρα το HCl βρίσκεται σε στοιχειομετρική αναλογία και αντιδρά όλο, ενώ περισσεύουν 0,3mol Zn.

ΛΥΜΕΝΗ ΑΣΚΗΣΗ 40 (διαδοχικές αντιδράσεις)

1,404 g χλωριούχου νατρίου (NaCℓ) αντιδρούν με περίσσεια θειικού οξέος (H₂SO₄ ).

Το αέριο που απελευθερώνεται διαλύεται στο νερό και το διάλυμα που προκύπτει αντιδρά με περίσσεια νιτρικού αργύρου (AgNO₃ ). Να υπολογιστεί η ποσότητα ιζήματος που θα σχηματισθεί.

ΛΥΣΗ

Mr NaCℓ = 23+35,5=58,5 Mr AgCℓ =108+35,5= 143,5

Τα moℓes του NaCℓ είναι: n=m/Mr=1.404/58.5=0.024mol NaCl

Γράφουμε τις διαδοχικές αντιδράσεις και με βάση την ποσότητα του NaCℓ

υπολογίζουμε τον αριθμό των moℓes του ιζήματος.

2 NaCℓ + H₂SO₄ à Na₂SO ₄ + 2HCℓ (g)

2moℓ NaCℓ δίνουν 2moℓ HCℓ

0,024 moℓ δίνουν xmoℓ HCℓ

Άρα σχηματίζονται χ=0,24mol HCℓ τα οποία θα αντιδράσουν στην συνέχεια με AgNO₃

HCℓ + AgNO₃ à AgCℓ (s) + HNO₃

1 moℓ HCℓ δίνει 1 moℓ AgCℓ

0,024 moℓ HCℓ δίνει ψ moℓ AgCℓ

Άρα σχηματίζονται ψ=0,024mol AgCl

Η μάζα του AgCℓ που σχηματίζεται είναι: m=n*Mr =0.024*143.5g =3.44g AgCl

Άρα, η μάζα του AgCℓ είναι 3.44g

ΛΥΜΕΝΗ ΑΣΚΗΣΗ 41 (Ασκήσεις με διαδοχικές αντιδράσεις)

Ορισμένη ποσότητα υπεροξειδίου του βαρίου (BaO₂ ) θερμαίνεται και το οξυγόνο που

ελευθερώνεται χρησιμοποιείται για την πλήρη καύση 1,4 L υδροθείου (H₂S) σε STP

συνθήκες. Να υπολογιστεί η μάζα του υπεροξειδίου του βαρίου που αντέδρασε.

ΛΥΣΗ

Mr BaO2=137+2*16=169

Τα moℓes του H ₂ S είναι: n=V/22.4=1.4/22.4=0.0625mol H₂S

Έστω ότι αντιδρούν x moℓ BaO₂ .

Γράφουμε τις διαδοχικές αντιδράσεις και με βάση την ποσότητα του BaO₂ και τη

στοιχειομετρία των αντιδράσεων υπολογίζουμε τον αριθμό των moℓes του H ₂ S.

2 BaO₂ à 2 BaO + O ₂

x moℓ BaO₂ δίνουν x/2 mol O₂

τα χ/2 mol Ο₂ αντιδρούν με Η₂S

3/2O₂ + H₂S à SO₂ + H₂O

1.5 mol O2 αντιδρούν με 1 mol H₂S

x/2 mol O₂ αντιδρούν a mol H₂S

a=x/3

Υπολογίσαμε ότι η ποσότητα του H₂S που αντιδρά είναι 0,0625 moℓ.

Έτσι έχουμε: n H₂S =x/3=0.0625 è x =0.188

Η μάζα του BaO₂ είναι:

M=n*Mr=0.188*169 =31.69g BaO₂

Άρα, το BaO₂ που διασπάστηκε είναι 31.69g

Παράδειγμα42 (διάλυμα αραίωση αντίδραση )

Σε νερό διαλύονται 5,6 L αερίου ΗCl μετρημένα σε S.T.P. και σχηματίζονται 500 mL υδατικού διαλύματος Δ.

α. Ποια είναι η συγκέντρωση του Δ;

β. Σε 200 mL του Δ προσθέτουμε 300 mL νερού. Ποια η συγκέντρωση του Δ1 που προκύπτει;

γ. 200 mL του Δ αναμιγνύονται με 400 mL διαλύματος Δ2 ΗCl 1,5 M και προκύπτει διάλυμα Δ3. Ποια η συγκέντρωση του Δ3;

δ. 100 mL του Δ αντιδρούν με την απαιτούμενη ποσότητα Ca(OH)2. Πόσα g άλατος σχηματίζονται;

Δίνονται: ΑrCa = 40, ArCl = 35,5.

Λύση:

α. Yπολογίζουμε τα mol του HCl: HCl

n=V/22.4= 5,6L/22.4(L/mol)

n =0,25mol

Ο όγκος του διαλύματος είναι: V = 500 mL = 0,5 L

Άρα η συγκέντρωση είναι: HCl C=n/V=0.25/0.5= 0,5mol/Là c = 0,5M

β.Το Δ1 έχει όγκο: V1 = V + VH2O = 0,2 L + 0,3 L = 0,5 L

Tα mol του HCl είναι ίδια στο αρχικό:

N=CV= 0,5M 0,2L=0.1mol

και στο τελικό διάλυμα, άρα c1 =n/V=0.1mol/0.5L= 0,2M

γ.Το Δ3 έχει όγκο: V3 = V + V2 = 0,2 L + 0,4 L = 0,6 L

Για τα mol του HCl ισχύει:

cV+ c2 V2=ct*Vt à 0.5*0.2+1.5*0.4=ct*0.6 ct=7/6M

δ. Yπολογίζουμε τα mol του HCl που αντιδρούν: n=c*v=0.5*0.1=0.05mol

H χημική εξίσωση της αντίδρασης είναι:

2HCl + Ca(OH)2 àCaCl2 + 2H2O

Aπό τη στοιχειομετρία της αντίδρασης έχουμε:

2 mol HCl δίνουν 1 mol CaCl2.

0,05 mol HCl δίνουν x; mol CaCl2.

x = 0,025 mol CaCl2

MrCaCl2 = ArCa + 2ArCl = 40 + 2 · 35,5 = 111

mCaCl2 = nCaCl2 · MrCaCl2 = 0,025 mol · 111 g/mol = 2,775 g

Παράδειγμα43 (συνεχόμενες αντιδράσεις)

5,6 g Ν₂ αντιδρούν με 28 L Η₂ σε S.T.P. Η ΝΗ₃ που σχηματίζεται αντιδρά με υδατικό διάλυμα Η₂SO₄ 0,5 Μ.

Να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύματος Η₂SO₄ που καταναλώθηκε.

Δίνεται: ArN = 14.

Λύση:

MrN2 = 2ArN = 2 · 14 = 28

Υπολογίζουμε τα mol Ν2 και του Η2:

n N 2 =m/Mr=5.6g/28(g/mol)=0.2mol

nH2=V(l)/22.4(l/mol)=28L/22.4(L/mol)=1.25mol

Η χημική εξίσωση της αντίδρασης είναι: Ν₂ + 3Η₂ à2ΝΗ₃

Ελέγχουμε αν κάποιο από τα αντιδρώντα είναι σε περίσσεια.

Από την στοιχειομετρία της αντίδρασης έχουμε:

1 mol Ν₂ αντιδρά με 3 mol H₂.

0,2 mol Ν₂ αντιδρούν με x; mol H2. x = 0,6 mol Η₂

H ποσότητα του Η₂ είναι 1,25 mol, συνεπώς το N2 αντιδρά πλήρως και το Η₂ είναι σε περίσσεια. Άρα οι υπολογισμοί θα γίνουν με βάση το Ν₂.

1 mol N₂ δίνει 2 mol NΗ₃.

0,2 mol N₂ δίνουν y; mol NΗ₃. y = 0,4 mol NH3

Συνεπώς με το Η2SO4 θα αντιδράσουν 0,4 mol NH₃.

Η χημική εξίσωση της αντίδρασης είναι:

2ΝH₃ + Η₂SO₄ à(NH₄)₂SO₄

Από την στοιχειομετρία της αντίδρασης έχουμε:

2 mol ΝH₃ αντιδρούν με 1 mol H₂SO₄.

0,4 mol ΝH₃ αντιδρούν με ω; mol H₂SO₄. ω = 0,2 mol H₂SO₄

C=n/V à V=n/C=0.2mol/0.5M=0,4 L

Άρα καταναλώθηκαν 0,4 L διαλύματος Η2SO4. 0.5M

ασκήσεις στοιχειομετρίας για λύση διαδοχικές αντιδράσεις

222 . Σε ένα ποτήρι με νερό ρίχνουμε μια ποσότητα Ca(OH)₂ (ασβέστη). Ανακατεύουμε καλά το μείγμα και στη συνέχεια το αφήνουμε για λίγα λεπτά μέχρι να καθιζήσει όλη η ποσότητα του αδιάλυτου Ca(OH)₂. Από το διαυγές διάλυμα που βρίσκεται πάνω από το ίζημα παίρνουμε με ένα σιφώνι 250mL, το ρίχνουμε σε μία κωνική φιάλη και το εξουδετερώνουμε με 20ml διάλυμα HCl 3,65%w/v. Να βρεθούν:α)η διαλυτότητα σε g/L του Ca(OH)₂

β)ο όγκος ενός κορεσμένου διαλύματος Ca(OH)₂, που μπορεί να εξου­δε­τε­ρώ­σει την ίδια ποσότητα ΗΝΟ₃, με αυτή που εξουδετερώνεται από 20mL δια­λύματος ΚΟΗ, 1Μ.

223 Στην ακόλουθη εξίσωση, ποιος όγκος του αερίου υδρογόνου παράγεται όταν αντιδρούν εντελώς 135 g αργιλίου με το θειικό οξύ;

2 Al + 3 H₂SO₄ à 3 H₂ + Al₂(SO₄)₃

πόσα λίτρα σε stp Cl₂ απαιτούνται για να αντιδράσουν με το Η₂ που σχηματίστηκε;

224 Στην αντίδραση κατωτέρω, N ₂+3H₂à2 NH₃ πόσα λίτρα αερίου αμμωνίας παράγονται όταν αντιδρούν 35g αζώτου με υπερβολικό υδρογόνο;

Πόσα gr ΗCl θα εξουδετερώσουν την ΝΗ₃ που παρήχθει;

225 Πόσα γραμμάρια του NaCl θα παραχθεί όταν εξουδετερώνονται 22,85 g HCl από NaOH σύμφωνα με την εξίσωση;

HCl + NaOH à H₂O + NaCl η ίδια ποσότητα HCl πόσα mol Ca(OH)₂ θα εξουδετερώσουν;

226 Αναμείξαμε 400mL διαλύματος ΗΝΟ₃ 0,4Μ με 100mL διαλύματος ΝaΟΗ 2Μ.

α) Πόσα mol διαλυμένης ουσίας περιείχε το καθένα από τα δύο αρχικά διαλύματα;

β) Πόσα mol από κάθε διαλυμένη ουσία περιέχει το τελικό διάλυμα;

γ) Ποιες είναι οι μοριακές συγκεντρώσεις του τελικού διαλύματος ως προς κάθε διαλυμένη ουσία;

227 Αναμιγνύουμε 300ml υδατικού διαλύματος 0,2Μ ΗCl και 200ml υδατικού

διαλύματος ΗΒr περιεκτικότητας 3%W/V. Στο διάλυμα που προκύπτει

προσθέτουμε 6g NaOH και 100ml Η₂ Ο

. Να υπολογιστούν οι συγκεντρώσεις των ουσιών που περιέχονται στο τελικό διάλυμα.

228 Ενα κομμάτι νάτριο αφέθηκε στον αέρα, οπότε ένα μέρος του οξειδώθηκε προς Na₂O. Ζυγίσαμε μετά το κομμάτι αυτό και βρήκαμε τη μάζα του ίση με 24,6g. Μετά το ρίξαμε σε νερό, οπότε ελευθερώθηκε ένα αέριο Α όγκου 8,96L σε STP και προέκυψε διάλυμα Δ όγκου 500mL.

α) Γράψτε τις χημικές εξισώσεις όλων των χημικών φαινομένων που πραγματοποιήθηκαν.

β) Υπολογίστε τη μάζα του στερεού πριν και μετά την οξείδωση και το % ποσοστό του νατρίου που οξειδώθηκε.

γ) Βρείτε τη μοριακή κατ’ όγκο συγκέντρωση του διαλύματος Δ.

δ) Υπολογίστε τον όγκο ενός διαλύματος Η₂SO₄, 2Μ που απαιτείται για την εξουδετέρωση του διαλύματος Δ.

229 9,5g Zn αντιδρούν με 500mL διαλύματος Δ₁ HCl, οπότε παράγεται αέριο Α και διάλυμα Δ₂ όγκου 500mL με pH = 7. Όλη η ποσότητα του αερίου Α αντιδρά πλήρως με περίσσεια Ν₂ και παράγεται αέριο Β, το οποίο διαβιβάζεται σε 500 mL διαλύματος Δ₃ Η₂SO₄ 2Μ και προκύπτουν 500mL διαλύματος Δ₄.

α) Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις οι οποίες περιγράφουν τα παραπάνω χημικά φαινόμενα.

β) Να βρείτε τη συγκέντρωση του διαλύματος Δ₁.

γ) Να βρείτε ποιες ουσίες περιέχει το διάλυμα Δ₄ και τη συγκέντρωσή τους στο διάλυμα αυτό.

230 αναφλέξαμε ένα κομμάτι λευκού φωσφόρου στον ατμοσφαιρικό αέρα και διαβιβάσαμε τους ατμούς του πεντοξειδίου του φωσφόρου που προέκυψαν σε νερό. Οι ατμοί αντέδρασαν πλήρως με το νερό και σχηματίστηκε ένα διάλυμα οξέος όγκου 400mL. Από το διάλυμα αυτό πήραμε 100mL και για να το εξουδετερώσουμε καταναλώσαμε 20mL διαλύματος KOH 0,5Μ.

α) Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις οι οποίες περιγράφουν τα παραπάνω χημικά φαινόμενα.

β) Να υπολογίσετε τη μοριακή κατ’ όγκο συγκέντρωση (C) του διαλύματος του οξέος που παράχθηκε. Να υπολογίσετε τη μάζα του P