legile gazelor

31
LEGILE GAZELOR Se oferã tipurile de probleme rezolvate: Probleme simple cu legile: Boyle-Mariotte; Gay-Lussac; Charles; ecuaţia de stare a gazelor perfecte; Avogadro; Probleme complexe de calcul stoechiometric, când se cunoaşte volumul gazului şi randamentul în produs de reacţie; Probleme pentru bacalaureat şi concursuri; Analiza cuprului din aliajele sale, fiindcã se propun la concursuri reacţiile dintre cupru, sãrurile lui cu acidul azotic, sulfuric, hidroxidul de amoniu. Un alt aspect este utilizarea medicinal a alamei, conform cercetãrilor ştiinţifice actuale. I. BIBLIOGRAFIE Luminiţa Vlãdescu, Olga Petrescu, Ileana Cosma, Chimie, manual pentru clasa a IX-a, Editura Didacticã şi Pedagogicã, R.A., Bucureşti-1998 1/2 La ce presiune se aflã oxigenul gazos într-un cilindru de oţel de 40 dm3, ştiind cã la t=00C s-au introdus în cilindru 6000 dm3 oxigen? Ştim cã t=00C, presiunea (o notãm P1) =1 atm şi volumul cilindrului este egal cu volumul gazului, la aceastã temperature şi presiune, adicã cu 40 dm3. Considerãm cã oxigenul se aflã în condiţii normale de temperaturã şi presiune. 1l= 1 dm3 Observãm cã temperatura rãmâne constantã (t=00C), când în cilindru se introduc 6000 l oxigen, iar presiunea creşte la P2.

Upload: voicila-cati

Post on 21-Oct-2015

270 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: legile gazelor

LEGILE GAZELOR

Se oferã tipurile de probleme rezolvate:

Probleme simple cu legile: Boyle-Mariotte; Gay-Lussac; Charles; ecuaţia de stare a gazelor perfecte; Avogadro;

Probleme complexe de calcul stoechiometric, când se cunoaşte volumul gazului şi randamentul în produs de reacţie;

Probleme pentru bacalaureat şi concursuri;

Analiza cuprului din aliajele sale, fiindcã se propun la concursuri reacţiile dintre cupru, sãrurile lui cu acidul azotic, sulfuric, hidroxidul de amoniu. Un alt aspect este utilizarea medicinal a alamei, conform cercetãrilor ştiinţifice actuale.

I. BIBLIOGRAFIE

Luminiţa Vlãdescu, Olga Petrescu, Ileana Cosma, Chimie, manual pentru clasa a IX-a, Editura Didacticã şi Pedagogicã, R.A., Bucureşti-1998

1/2 La ce presiune se aflã oxigenul gazos într-un cilindru de oţel de 40 dm3, ştiind cã la t=00C s-au introdus în cilindru 6000 dm3 oxigen?

Ştim cã t=00C, presiunea (o notãm P1) =1 atm şi volumul cilindrului este egal cu volumul gazului, la aceastã temperature şi presiune, adicã cu 40 dm3. Considerãm cã oxigenul se aflã în condiţii normale de temperaturã şi presiune.

1l= 1 dm3

Observãm cã temperatura rãmâne constantã (t=00C), când în cilindru se introduc 6000 l oxigen, iar presiunea creşte la P2.

Trebuie sã aflãm P2.

Ce trebuie sã cunoaştem:

Legea lui Boyle-Mariotte:

Page 2: legile gazelor

La temperaturã constantã, volumul ocupat de o masã determinatã de gaz variazã invers proporţional cu presiunea la care se aflã gazul.

P1V1= p2V2

Rezolvare

Inlocuim în expresia de mai sus datele şi calculãm P2:

1atm. 40 l= P2 . 6000 L

R: P2 = 150 atm

2/3 Ce volum va ocupa la 2000 C o cantitate de hidrogen, ştiind cã la 10 0 C aceeaşi cantitate, ocupã un volum de 12 dm3 la p=constant ?

Ştim cã la temperatura ( T1 grade Kelvin) de 10 0 C, hidrogenul are volumul (V1) de 12 dm3 ( litri) şi o anumitã masã;

Observãm cã aceeaşi masã are la temperatura ( T2 grade Kelvin) un volum ( V2).

Observãm cã presiunea este constantã, în timpul variaţiei volumului şi a presiunii

Trebuie sã aflãm V2.

Ce trebuie sã cunoaştem:

Legea Gay-Lussac

La presiune constantã, volumul ocupat de o masã determinatã de gaz variazã direct proporţional cu temperatura absolutã.

Page 3: legile gazelor

V1/ T1 = V2/ T2

Rezolvare

Calculãm Temperaturile absolute ale gazului cu expresia:

T grade K = 273 + t ( grade C)

T1= 273 + t1 = 273+10= 283

T2= 273+ t2= 273+200 = 473

Inlocuim datele în expresia matematicã a legii Gay-Lussac:

12/ 283 = V2 / 473

V2 = 12 x473 / 283 = 13 L

R: 13 L

3/ 4 Cunoscîndu-se cã la 200 C presiunea unei cantitãţi de azot dintr-un recipient este de 2 atm, sã se afle la ce temperaturã azotul din recipient va avea presiunea de 6 atm?

Ştim cã la temperatura (T1 grade Kelvin ) de 20 0 C o cantitate de azot are presiunea (P1) de 2 atm;

Aceeaşi cantitate de azot va avea la presiunea (P2) de 6 atm, temperatura T2 grade Kelvin

Page 4: legile gazelor

Observãm cã volumul rãmâne constant, când variazã temperatura şi presiunea.

Trebuie sã aflãm T2

Ce trebuie sã cunoaştem:

Legea lui Charles:

La volum constant, presiunea unei mase determinate de gaz variazã direct proporţional cu temperatura absolutã.

P1/ T1 = P2 / T2

Rezolvare

Calculãm Temperatura absolutã T1 a gazului cu expresia:

T grade K = 273 + t ( grade C)

T1= 273 + t1 = 273+20= 293 grade K

Inlocuim datele în expresia matematicã a legii lui Charles:

2/ 293 = 6 / T2

T2 = 6x 293 / 2 = 879 grade K

t 2 = 879-273= 606 0 C

R: 606 0 C

Page 5: legile gazelor

4/ 5 Densitatea hidrogenului la 00 C şi 1 atm este egalã cu 0,0899 g / dm3 . Sã se afle densitatea hidrogenului la 00 C şi 4 atm. ( Inlocuiţi în relaţia P1 V1 = P2 V2, V = m/ ρ ).

Observãm cã temperatura este constantã şi variazã numai presiunea şi volumul hidrogenului.

Observãm cã masa gazului este constantã.

Avem la presiunea P1= 1 atm, densitatea hidrogenului (ρ1= 0,0899 g / dm3 )

Avem presiunea P2 =4 atm

Trebuie sã aflãm ρ2 (g / dm3 )

Rezolvare

Scriem relaţia de variaţie a presiunii cu volumul, la temperature constantã:

P1 V1 = P2 V2 (1)

Scriem relaţia de calculare a densitãţii:

Ρ = m / V ;

V = m/ ρ (2)

Masa este constantã; deci masa la P1= masa la P2 = m (g)

Inlocuim expresia 2 în expresia 1:

P1 ( m/ ρ1 ) = P2 ( m / ρ2 )

P1 / ρ1 = P2 / ρ2 (3)

Inlocuim datele în relaţia (3):

1/ 0,0899 = 4 / ρ2

Page 6: legile gazelor

ρ2 = 4x 0,0899 / 1 = 0,2796 g / dm3

R: 0,2796 g / dm3

5/ 6 Intr-un cilindru de oţel de 20 dm3 se aflã oxigen la 120 atm. Se consumã o parte din oxigen pentru sudurã şi presiunea în cilindru scade la 50 atm. Ce volum de oxigen în condiţii normale, a mai rãmas în cilindru ?

1. Observãm cã temperatura este constantã şi variazã presiunea şi volumul.

2. Ştim cã în situaţia de condiţii normale de temperaturã şi presiune, un gaz are presiunea de 1 atm, deci P2 = 1 atm.

3. Cunoaştem: volumul gazului şi presiunea gazului înainte de sudurã: V1=20 dm3 - volumul cilindrului;

4. Observãm cã dupã sudurã, presiunea oxigenului din cilindru ajunge la P2 = 50 atm.

5. Trebuie sã calculãm V2, volumul gazului rãmas în cilindru, la 1 atm- condiţii normale de presiune şi temperaturã.

Rezolvare

Scriem relaţia de variaţie a presiunii cu volumul, la temperaturã constantã:

P1 V1 = P2 V2

Page 7: legile gazelor

Inlocuim în aceastã relaţie datele: V1= 20 dm3, care este volumul cilindrului; P2 =50 atm, presiunea dupã sudurã; P2 = 1 atm, presiunea în condiţii normale:

50 x 20 = 1x V2

V2 = 1000 dm3

Dacã vrem sã calculãm volumul de oxigen consumat, ne raportãm la condiţii normale de presiune şi temperature, astfel:

a) Calculãm volumul de oxigen în condiţii normale (Va) , când presiunea lui în cilindru este 120 atm. Volumul oxigenului este volumul cilindrului.

120 atm x 20 dm3= 1 atm x Va

Va = 240 dm3

b) Am calculat la pct.2, Volumul de oxigen dupã sudurã, pe care-l notãm cu Vb şi este 1000 dm3.

c) Diferenţa dintre cele douã volume este volumul de oxigen consumat la sudurã:

Va-Vb = 2400-1000= 1200 dm3

6/ 9 La temperatura de 54 0 C şi presiunea de 10 atm un gaz ocupã un volum de 15 dm3. De câte ori se mãreşte volumul gazului, dacã acesta este adus în condiţii normale?

Page 8: legile gazelor

Ştim cã la temperatura ( T grade Kelvin) 54 0 C, gazul are presiunea (P) de 10 atm şi volumul (V1) de 15 dm3

Ştim cã în condiţii normale, acest gaz are presiunea (P0) de 1 atm, temperatura ( T0) de 273 grade Kelvin şi volumul V0 dm3

1dm3 = 1 l

Trebuie sã calculãm Vo

Rezolvare

Se aplicã relaţia matematicã dintre presiune, volum şi temperaturã, pentru o masã de gaz, care se aflã în condiţii normale: T=273 K, p=1 atm şi V0 , care îşi modificã parametrii la V=15 l, p=10 atm şi T= 273+54=327

Po Vo/ To = PV/ T

1. Se calculeazã cu ajutorul relaţiei de mai sus volumul Vo:

1 x Vo / 273 = 10 x 15 / 327

Vo = 150 x 273 / 327 = 125, 23 l

2. Se calculeazã de câte ori Vo este mai mare faţã de V:

Vo : V = 125,23 : 15 = 8,34 ori

R: 125,23 L ; 8,34

7 / 10 Ce volum ocupã 14,2 kg Cl2 la temperature de 273 0 C şi p= 6 atm ?

Ştim:

Page 9: legile gazelor

Masa clor = 14,2 Kg

Temperatura = 2730 C

T grade K = 273 + 273 = 546

Presiunea=6 atm

A cl= 35,5

M cl2 = 2×35,5 = 71

Trebuie sã calculãm volumul de clor la parametrii de mai sus.

Rezolvare

Aplicãm ecuaţia de stare a gazelor perfecte;

pV=ϒ RT

ϒ = numãrul de moli = m / M; m (g)

R= constanta generalã a gazelor perfecte=0,082 l atm / K mol

1l= 1 dm3

Page 10: legile gazelor

Se înlocuiesc datele în aceastã relaţie şi se calculeazã V de clor (l):

6atm x V l = 14,2 x 1000 / 71 x 0,082 l atm / K mol x 546 K

V = (14,2 x 1000/ 71 x 0,082) / 6 = 1492,4 l

R: 1, 492 m3

10/ 11 Sã se determine masa a 300 dm3 CO2 în condiţii normale.

Ştim cã volumul V este 300 dm3

1 dm3 = 1l

Condiţii normale de temperature şi presiune se referã la: T=273grade K şi p= 1 atm

M CO2 = Ac + 2 Ao = 12 + 2 x16 = 44

Rezolvare

Aplicãm legea lui Avogadro :

1 mol din orice gaz, indiferent de natura lui chimicã, conţine acelaşi numãr N de particule; înseamnã cã 1 mol din orice gaz, în aceleaşi condiţii de temperaturã şi presiune, ocupã acelaşi volum- numit volum molar (Vm)

La 00 C şi 1 atm, volumul molar al oricãrui gaz este de 22, 4 dm3(l)

Se scrie regula de trei simplã:

1 mol de CO2 = 44 g ………..ocupã……………..22,4 l

Page 11: legile gazelor

m g …………………………….300 l

m = 44×300 / 22,4 = 589, 29 g

R: 589,29 g

11/ 12. 11,2 dm 3 dintr-un gaz necunoscut, la 00 C şi 1 atm, are aceeaşi masã ca şi 22,4dm3 oxigen, în aceleaşi condiţii. Stabiliţi: a) Care este raportul între masa moleculelor din gazul necunoscut şi masa moleculelor de oxigen ? Câţi moli de gaz necunoscut sunt prezenţi?

Ştim cã masa gazului necunoscut mx este egalã cu masa oxigenului în condiţii normale de temperaturã şi presiune;

Cunoaştem la gazul necunoscut: V gaz =11,2 l; p=1 atm; t = 00 C;

Ştim la oxigen: p=1 atm; t = 00 C; A o = 16;

Mo2 = 2 A o = 2x 16= 32

Trebuie sã calculãm masa molecularã a gazului necunoscut, pentru a afla raportul maselor moleculere dintre gaz şi oxygen

Trebuie sã calculãm numãrul de moli de gaz necunoscut

Rezolvare

Calculãm masa de oxigen ocupatã de 22,4 l, în condiţii normale, cu expresia matematicã a volumului molar:

1 mol de O2 = 32 …………………………………….22,4 l

Page 12: legile gazelor

Deci 22,4 l din problemã au 32 g.

Calculãm masa molecularã a gazului necunoscut, în condiţii normale de temperature şi presiune, cu ajutorul expresiei matematice a volumului molar:

masa oxigen = masa gaz = 32 g

daca 1mol de gaz necunoscut = M gaz……..ocupã…………….22,4 l

atunci 32 g………ocupã…………..11.2 l

Mgaz = 32x 22,4 / 11,2 = 64

Raportul dintre Mgaz : M oxigen =64 : 32 = 2 : 1

Numãrul de moli de gaz necunoscut se calculeazã cu relaţia matematicã

ϒ = m / M

ϒ = 32/ 64 = 0,5

R: 2:1; 0,5

12/ 17 Intr-o camera de 48 m3 se arde sulf. Sã se calculeze cantitatea de sulf necesarã pentru a obţine o concentraţie de 2 % în volume SO2 în camerã.

Cunoaştem:

V camera = V gaz final, dupã arderea sulfului = 48 m3

Page 13: legile gazelor

% SO2 = 2 % din V camera

As = 32

Ao = 16

Mso2 = As + 2 Ao = 64

Trebuie sã aflãm:

V SO2 = ?

Masa S = ?

Rezolvare

Calculãm volumul de SO2 ştiind compoziţia procentualã:

Dacã în 100 % de gaz …….sunt…….2% SO2

Atunci în 48 m3 …………sunt……..V SO2

V SO2 = 48 x2 / 100 = 0,96 m3 = 960 dm3 = 960 l

Se calculeazã masa de bioxid de sulf, pe care o ocupã 960 l de bioxid de sulf în condiţii normale, cu ajutorul expresiei volumului molar:

Page 14: legile gazelor

Dacã 22,4 l de SO2 …………ocupã………………1 mol= 32 g

Atunci960 l …………………au……………………………m SO2

m SO2 = 960 x 32/ 22,4 = 2742, 85 g

Scriem reacţia de ardere a sulfului. Prin calcul stoechiometric al reacţiei se aflã masa de sulf.

x…….………….2742,85 g

S + O2 = SO2

32……………….64

1 mol…………….1mol

X = 32 x 2742,85 / 64 = 1371, 42 g S

R: 1371,42 g S

II. Bibliografie

Luminiţa Ursea, Rodica Mareş, Monica Palade, Serviciul Naţional de Evaluare şi Examinare, Bacalaureat, Subiecte propuse , Chimie anorganicã şi generalã, Editura Humanitas Educaţional, 2000

VII/ Varianta 4

Page 15: legile gazelor

Cuprul reacţioneazã cu acidul sulfuric şi formeazã un gaz, care ocupã un volum de 7,8 L la 273 K şi 4 atm. Ecuaţia reacţiei este:

Cu + 2 H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2 H2 O

Determinã prin calcul masa de cupru (g) care a reacţionat, dacã aceasta are puritatea 80% iar randamentul reacţiei este 90 %

Calculeazã volumul (L) soluţiei de acid sulfuric 4 M necesar reacţiei cu un mol de cupru( randamentul reacţiei seconsiderã 100%).

Noteazã compoziţia şi utilizãrile aliajelor:bronz şi alamã.

Ştim la cerinţa 1:

La SO2 : V=7,8 L; T=273K; p= 4 atm; M= 64 ( As=32; Ao=16);η produs =90%

La Cu : puritatea=80%; A cu = 64

Trebuie sã aflãm:

La SO2 :

a. Masa pe care o ocupã 7,8 L la temperature şi presiunea de mai sus; aceasta este masa teoreticã din randamentul de 90%

b. Masa practicã corespunzãtoare la randamentul de 90%, care rezultã dintr-o masã de cupru pur, conform reacţiei de mai sus;

c. Masa ce reacţioneazã cu acidul sulfuric- notatã cu X. Se calculeazã de pe reacţie, cu masa practicã de SO2 ;

Page 16: legile gazelor

La Cu: Masa de cupru introdusã în reacţie cu puritatea de 80%

Rezolvare

1. Calculãm masa de SO2 pe care o ocupã 7,8 L, la T= 273 K, p = 4 atm, cu ecuaţia de stare a gazelor ideale. Aceasta este masa teoreticã.

pV = ( m / M ) R T

R= 0,082 L atm / K mol

4atm x 7,8 L = (m g/ 64)x 0,082L atm / K mol x 273 K

m = 4×7,8 x64 / 0,082×273 = 89,19 g

2. Se calculeazã din definiţia randamentului, masa practicã de SO2 care se obţine cu randament de 90 %, din cupru.

Randamentul în produs de reacţie se calculeazã cu relaţia matematicã:

η = [ mp / mt]produs x 100

mp = masa practicã de produs obţinutã (g); este mai mica din cauza pierderilor

mt = masa evaluatã teoretic de produs (g)

Page 17: legile gazelor

90 = mp x100 / 89,19

m p = 90×89,19 /100 = 80,27 g SO2

3. Se calculeazã masa de cupru pur ce reacţioneazã cu 80,27 g SO2, cu ajutorul calcului stoechiometric ( de pe reacţie). Trebuie sã cunoaştem masele moleculare ale SO2 , Cu şi masa de SO2 ; masa de Cu o notãm cu X; pe reacţie se pun numai mãrimi fizice de acelaşi fel.

X 80,27

Cu + 2 H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2 H2 O

A= 64 M=64

X = 64x 80,27 / 64 = 80,27 g Cu pur

4. Se calculeazã masa de cupru cu impuritãţi, dacã puritatea este 80%:

100% cupru…………….sunt…………………….80% cupru pur

a cupru (g)……………..are…………………….80,27 g cupru pur

a= 100x 80,27 / 80= 100, 34 g cupru impur introdus în reacţie

R= 100,34 g cupru

Page 18: legile gazelor

Cerinţa 2

Ştim:

La Cu: masa= 1 mol; η = 100%

La H2SO4 = CM =4 M;

Trebuie sã calculãm:

Masa teoreticã de Cu ce reacţioneazã cu randament de 100 %

Numãrul de moli de acid sulfuric

Vs de acid sulfuric cu CM= 4 M

Rezolvare

1. Se calculeazã masa teoreticã de cupru ce reacţioneazã, când randamentul este 100%:

η = [ mp / mt]produs x 100

In acest caz, mp = mt = 1 mol de Cupru

Page 19: legile gazelor

2. Cu ajutorul reacţiei chimice dintre cupru şi acid sulfuric se calculeazã numãrul de moli de acid sulfuric, ce reacţioneazã cu 1 mol de Cu:

Avem din reacţie:

1mol Cu………..reacţioneazã cu ……1 mol de H2SO4

Deci, masa de acid sulfuric exprimatã în moli este 1 mol. Ea reprezintã masa dizolvatã de acid sulfuric din CM= 4 M

3. Cu ajutorul formulei de calcul concentraţie molarã se aflã volumul soluţiei de acid sulfuric 4 M:

CM = md / M Vs = ϒ / Vs

4 = 1/ Vs ; Vs = 1 / 4 = 0,25 L = 250 ml

R = 0,25 L soluţie 4 M de H2SO4

Cerinţa 3;

Bronz = aliaj Cu-Sn; se obţin din el obiecte decorative, bucşe, robineţi;

Alama = aliaj Cu-Zn; se obţin tevi, elice nave, etc.

Page 20: legile gazelor

III Bilbliografie

Aurica Şova, exerciţii şi problem de chimie pentru licee şi admitere în învãţãmântul superior, Editura Junimea, Iaşi, 1978

11.55/ pag 132 Pentru elaborarea oţelului un convertizor a fost încãrcat cu 13,5 tone de fontã cu un conţinut de 3,25 % C şi 1,2 % P.Ştiind cã din cantitatea de carbon se oxideazã 90,62 % se cere:

1.Cantitatea de carbon care se oxideazã;

2. Câţi m3 de aer cu 21 % oxygen sunt necesari pentru oxidarea carbonului, de la pct.1, ştiind cã 1/3 arde la CO2, iar restul la CO;

3. Care este volumul de aer la temperatura de 270 C şi presiunea de 760 mmHg?

4. Ce cantitate de fosfat tricalcic rezultã în convertizor?

(Concurs final 1967)

Ştim:

Masa fontã= 13,5 t = 13,5 x 103 kg

% C / fontã = 3,25

Page 21: legile gazelor

%C / carbonul existent în fontã- care reacţioneazã cu O2 ( se oxideazã) = 90,62

% P/ fontã= 1,2

Masa carbon ce trece în CO2 = 1/3 din toatã masa de carbon ce reacţioneazã cu O2

Masa carbon ce trece în CO = 2/3( restul = 3/3-1/3) din toatã masa de carbon ce reacţioneazã cu O2

% O2 din aer = 21 % v

La aer avem douã situaţii: a) este în condiţii normale de P şi T; b) este la t= 270 C şi

p= 760 mm Hg= 1 atm

A c = 12

A P =31

A o =16

Trebuie sã calculãm:

Masa de C şi P din fontã;

Masa de C care se oxideazã;

Masa de C care trece în CO2 şi masa de C care trece în CO

Page 22: legile gazelor

Masa de O2 care reacţioneazã cu C, când se formeazã CO2 şi CO

Volumul de O2 , în condiţii normale, corespunzãtor masei de la pct.4

Volumul de aer, în condiţii normale, ce conţine volumul de O2 de la pct.5

Volumul de aer, la t=270 C şi P=1 atm, când în condiţii normale are valoarea de la pct.6

Masa de fosfat tricalcic rezultatã din P de la pct.1

Rezolvare

Cerinţa 1

Calculãm pe baza compoziţiei procentuale de C şi P din fontã, masele lor, cu regula de trei simplã:

100% fontã …..sunt………….3,25 % C…………………1,25%P

13,5 x103 Kg……………………….a………………………..b

a = 13,5×103 x3,25 / 100= 438,75 Kg C

b= 13,5 x 1000 x 1,25 / 100 =168,75 Kg P

Calculãm masa de carbon care se oxideazã, cu regula de trei simplã- calcul procentual:

Din 100 % carbon………….se oxideazã……..90,62%

Atunci din 438,75 kg…………………………….c

C= 438,75×90,62 / 100 = 397,59 kg = 397,60 kg C

Page 23: legile gazelor

R= 397,6 Kg

Cerinţa 2

Se calculeazã masa de carbon care trece în CO2 şi masa de carbon care trece în CO:

mC / CO2 = 1/3 x 397,6 = 132,5 Kg

mC / CO = 2/3 x 397,6 = 265 Kg

Se calculeazã de pe reacţie masele de O2 consumate pentru formarea oxizilor de carbon, pe care le notãm cu X, Y :

132,5 X

C + O2 = CO2

A=12 M=32

X = 132,5 x32 / 12 = 353,3 Kg O2

265 Y

C + ½ O2 = CO

A=12 ½ din32

Y = 265 x 16/ 12= 353,3 Kg O2

Page 24: legile gazelor

Se calculeazã masa totalã de oxygen, prin adunarea lui x cu Y şi apoi se aflã volumul de oxygen în condiţii normale de p, t.

X +Y = 353,3 + 353,3 = 706,6 Kg

1 kmol O2 = 32 Kg …….în condiţii normale are………..22,4 m3

Atunci 706,6 Kg……………………………………………. t

t =706,6 x 22,4 / 32 = 494,62 m3 O2

Pe baza de calcul procentual se aflã volumul de aer în condiţii normale, ce conţine 21 % O2 :

21 % O2 ……………se aflã în…………………..100% aer

494,62 m3 ……………………………………….. z

Z= 494,62 x 100 / 21= 2355,33 m3 aer

Cerinţa

Se calculeazã volumul de aer în condiţiile când se modificã temperature de la 00 C la t=270 C şi p este constantã =1 atm, cu relaţia :

Vo/ To = V / T

To= 273 k;

Page 25: legile gazelor

T = t grade C + 273 = 27 + 273 = 300 K

2355,33 / 273 = V / 300

V = 2355,33 x 300 / 273 = 2588,22 m3 aer

Cerinţa 4

Se calculeazã de pe semireacţia de trecere a P în Ca3 (PO4)2 masa de Ca3 (PO4)2 :

A P = 31

M Ca3 (PO4)2 = 3 Aca + 2 AP + 8 A O = 3×40+2×31+8×16 = 310

168,75 m

2 P = Ca3 (PO4)2

2×31 M= 310

m = 168,75×310 / 2 x31= 843,75 Kg

SUPLIMENTAR

Page 26: legile gazelor

ANALIZA CUPRULUI DIN ALIAJELE SALE

A. ANALIZA CALITATIVA A CUPRULUI DIN ALIAJE

Cuprul formeazã sãruri uşor solubile, precum: sulfaţii, clorurile, azotaţii. Oxizii, hidroxizii, fosfaţii, sulfura, carbonaţii, fero şi fericianurile de cupru ( mono şi bivalent),cromaţii, etc. sunt insolubile în apã. Sãrurile de cupru în general sunt colorate în albastru, verde, roşu, etc. In chimia analiticã, cuprul intrã în grupa hidrogenului sulfurat, alãturi de stibiu, cadmiu, aur, arsen, selen, telur, fiindcã formeazã sulfuri insolubile în acizi.

Mod de analizã general

Dupã recoltarea şi solubilizarea probei cu cupru- prin tratare cu acizi concentraţi, amestec de acizi, sau dezagregare, se pot face urmãtoarele reacţii de identificare:

1. Reacţia cu reactivul de grupã H2S ( hydrogen sulfurat, acid sulfhidric) se formeazã sulfura de cupru neagrã, insolubilã în acizi diluaţi, solubilã în acid azotic 20 %

CuSO4 + H2S = Cu S + H2 SO4

2. Reacţia cu NH4OH

Cationul de cupru (II), cu o cantitate mică de hidroxid de amoniu, formează o sare bazică verde, care în exces de reactiv se dizolvă cu formarea unui complex cuproamoniacal de culoare albastru-azuriu ( licoarea lui Schweitzer)

Cu SO4 + 2NH3 + 2H2O = Cu(OH)2 + (NH4)2SO4

Excesul de amoniu conduce la obtinerea unei combinatii complexe:

Page 27: legile gazelor

Cu(OH)2 + 4 NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2

Hidroxid ce tertaamonio cupru (II)

“reactiv Schweizer” (dizolvant pentru celuloza)

sau:

4NH3 + CuSO4 =[Cu(NH3)4]SO4

4NH4OH + CuSO4 =[Cu(NH3)4]SO4 =4H2O

Sulfat tetraamoniocupric (II)

3. Reacţia cu NH4 I

Cationul de cupru formează cu iodura de amoniu, iodură de cupru (II), care se descompune cu formare de iodură cuproasă (I) şi iod molecular, întregul precipitat fiind de culoare maroniu-gălbui :

2Cu+2 + 4(NH4 I) = 2CuI + I2 + 4NH4+