Question

1. 6,4 g stopu miedzi z glinem wrzucono do rozcieńczonego roztworu kwasu siarkowego (VI). W wyniku reakcji wydzieliło się 3,1 dm3 wodoru odmierzonego w temperaturze 25C i pod ciśnieniem 1200 hPa. Oblicz zawartośc glinu w stopie.

2. Do kwasu solnego wrzucono 4,22 g stopu cynku i glinu. W wyniku reakcji wydzieliło się 2,912 dm3 odmierzonego w warunkach normalnych. Oblicz skład procentowy stopu.

3. Ustal wzór hydratu siarczanu (VI) glinu, jeżeli woda stanowi w nim 48,65%.

4. Ustal wzór hydratu chlorku wapnia, jeżeli wapń stanow w nim 18,26%

Answer 1

Zadanie 1.

Jest stop złożony z następujących pierwiastków:  Cu i Al
Mają te pierwiastki zareagować z roztworem kwasu siarkowego (VI)
Wiadomo, że Cu jest poniżej aktywności  wodoru więc nie zdoła wyprzeć wodoru z kwasów. Ale z kwasami utleniającymi są wyjątki lecz tutaj mamy rozcieńczony roztwór H2SO4 a Cu reaguje tylko z nim gdy jest stężony. Więc reakcja H2SO4 z Cu nie może zajść gdy jest on rozcieńczony. Al jest powyżej aktywności wodoru i zajdzie taka reakcja. Na jej podstawie wykonam obliczenia.

2Al + 3H2SO4 --->  Al2(SO4)3 + 3H2

W zadaniu mamy następujące dane dla wodoru:
V= 3,1dm3
T= 25 st C = 273 + 25 = 298 K
p = 1200 hPa
oraz R (stała gazowa) = 83,14
wzór clapeyrona :  pV = nRT =>  n = pV/RT
n= (1200 x 3,1) / (83,14 x 298) = 0,15 mola wodoru

Obliczam na podstawie reakcji, ile gramów Al przereagowało:
2 x 27g Al -------------- 3 mole H2
   xg  Al ---------------  0,15 mola H2
x= 2,7 g Al
Więc w 6,4g stopu jest 2,7g Al

100% stopu to 6,4g 
a x%   to  2,7g Al

x= (2,7 x 100) / 6,4 = 42,2% glinu

Zadanie 2.

Tutaj cynk jak i glin reagują z kwasem solnym. Zapisuję oba równania

Zn + 2 HCl -->  ZnCl2 + H2
2 Al + 6 HCl -->2 AlCl3 + 3 H2

1 mol w warunkach normalnych zajmuje 22,4dm3 (2mole 44,8etc)
Dla cynku:
65g ----------- (1 mol) 22,4 dm3 H2
x g -------------- y dm3 H2
Wychodzi tutaj  22,4x = 65y  =>  x = 65y/22,4

Na razie muszę tutaj  znaczyć tak, dopiero w drugiej reakcji wszystko się wyjaśni
Dla glinu:
2 x 27g Al ------------ 3 x 22,4dm3 H2
4,22g-x g Al -------- 2,912-y

4,22-x  <- jest to masa całego stopu - masa cynku
2,912-y <- jest to ilośc wydzielonego wodoru - objętość wodoru w 2 reakcji

Układam proporcję:
(2 x 27) x (2,912-y) = (4,22-x) x ( 3 x 22,4)
54 (2,912-y) = 67,2 (4,22 - x)
I podstawiam  x = 65y/22,4 za x
157,248 -54y = 283,584 - 67,2x
-54y= 126,336 - 195y
 y= 0,896

 x = 65y/22,4 = 2,6 
2,6g - masa cynku

4,22 - 2,6 = 1,62 g masa glinu

4,22 --- 100%
1,62 --- x %

38,4 % glinu
100% - 38,4% = 61,6% cynku 

Zadanie 3.

Al2(SO4)3 . x H2O
M Al2(SO4)3 = 294 g/mol

294 + 18x ---- 100%
18x ----- 48,65%

1800x = 14303,1 + 875,7x
924,3x = 14303,1
x = 15,47
Wzór hydratu   Al2(SO4)3 . 15 H2O

Zadanie 4.

CaCl2 . x H2O

MCaCl2 = 111 g/mol

111 + 18x ---- 100%
40 ------ 18,26%

4000 = 2026,86 + 328,68x 
1973,14 = 328,68x
x= 6

Wzór hydratu CaCl2 . 6 H2O