Question

11. Ile g heptahydratu siarczanu(VI) żelaza(II) można otrzymać z 20 gopiłków stalowych, zawierających 95% Fe, jeśli do reakcji wzięto 20 cm3 96 % H2SO4 (d=1.84 g/cm3) ? (wskazówka: najpierw sprawdź, czy stosunek ilościowy substratów wziętych do reakcji odpowiada stosunkowi stechiometrycznemu).

12. Rozpuszczono 3 g pewnego minerału, zawierającego węglan wapnia, w 20 cm3 kwasu solnego o stężeniu 2 M. Otrzymany roztwór miareczkowano 1 M roztworem wodorotlenku sodu wobec fenoloftaleiny, jako wskaźnika. Jaka była % zawartość CaCO3 w tym minerale, jeśli do miareczkowania zużyto 5 cm3 roztworu NaOH ?

Answer 1

1. Heptahydrat siarczanu(VI) żelaza(II) - FeSO4 * 7H2O

 

20g opiłków 95% Fe - z tego wynika, że czystego żelaza było 19g.

 

20cm3 96% H2SO4 (d=1,84g/cm3) - należy z tego policzyć, ile gram czystego kwasu siarkowego brało w reakcji.

1,84g - 1 cm3

x --------20cm3

x=36,8g

36,8g * 0,96= 35,328g czystego H2SO4

 

Reakcja: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

Masa molowa Fe = 56g/mol

Masa molowa H2SO4 = 98g/mol

56g ---- 98g

19g -----x

x=33,25g kwasu jest potrzebne, aby całkowicie przereagować z 19g Fe. Z tego wynika, że kwasu mieliśmy nadmiar.

 

Masa molowa FeSO4 = 152g/mol

56g Fe ------ 152g FeSO4

19g Fe -------- x

x=51,57g FeSO4 powstało w wyniku tej reakcji. Ale mamy określić, ile gram uwodnionego związku otrzymamy, więc teraz należy już tylko przeliczyć to na hydrat.

Masa molowa FeSO4 * 7H2O = 278g/mol

152g FeSO4 --- 278g FeSO4*7H2O

51,57g --------- x

x=94,32g FeSO4 * 7H2O 

 

2.

Węglan wapnia CaCO3

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 (ta reakcja zaszła podczas rozpuszczania węglanu w kwasie)

CaCl2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + NaCl (ta reakcja zaszła podczas miareczkowania)

 

Zużyto 5cm3 do miareczkowania = 0,005dm3

0,005dm3 NaOH --- 0,005 mola NaOH

1 dm3 --------------- 1 mol (ponieważ stężenie molowe jest 1mol/dm3)

 

0,005 mola NaOH ----- 0,0025 mola CaCl2

 2 mole NaOH  ----------- 1 mol CaCl2 (to wynika z równania reakcji)

 

0,0025mola * 100g/mol = 0,25g CaCO3

Można to tak zapisać, ponieważ podczas rozpuszczania w kwasie stosunek CaCl2 do CaCO3 pozostaje 1:1. A 100g/mol to masa molowa CaCO3.

 

Teraz już tylko % zawartość: 

0,25g/3g * 100% = 8,33%