Question

W 75 cm3 wody destylowanej rozpuszczono siedmiowodny siarczan(VI) magnezu w ilości 4,26 g. Oblicz maksymalną teoretyczną masę dwuwodnego szczawianu magnez, którą można otrzymać w reakcji ze szczawianem amonu. Oblicz, jaką masę jednowodnego szczawianu amonu należy odważyć do przeprowadzenia tej reakcji, jeżeli chcemy zastosować jego 5,0% nadmiar molowy w stosunku do ilości stechiometrycznej.
Masy molowe [g/mol]: H = 1,0; O = 16,0; Mg = 24,0; C = 12,0; N = 14,0; S = 32,1

Answer 1

Rozpoczniemy od obliczenia ile moli siarczanu(VI) magnezu zostało rozpuszczone w 75 cm3 wody destylowanej.

Masa molowa siarczanu(VI) magnezu to:

MgSO4•7H2O = 24,31 + 32,06 + 7(18,02) = 246,47 g/mol

Aby obliczyć ilość substancji siarczanu(VI) magnezu, użyjemy wzoru:

moles = masa / masa molowa

moles = 4,26 g / 246,47 g/mol = 0,017 mol

Stosunek molowy między siarczanem(VI) magnezu a dwuwodnym szczawianem magnezu to 1:1, więc ilość molowa dwuwodnego szczawianu magnezu będzie taka sama jak ilość molowa siarczanu(VI) magnezu.

Masa molowa dwuwodnego szczawianu magnezu to:

MgC2O4•2H2O = 24,31 + 2(12,01) + 4(16,00) + 2(18,02) = 142,40 g/mol

Maksymalna teoretyczna masa dwuwodnego szczawianu magnezu, którą można otrzymać, wynosi:

masa = moles x masa molowa

masa = 0,017 mol x 142,40 g/mol = 2,42 g

Aby obliczyć ile jednowodnego szczawianu amonu należy odważyć, aby zastosować 5,0% nadmiar molowy, musimy najpierw obliczyć ilość molową dwuwodnego szczawianu magnezu, która jest potrzebna do zupełnego zareagowania z nadmiarem szczawianu amonu. Stosunek molowy między dwuwodnym szczawianem magnezu a szczawianem amonu wynosi 1:1, więc ilość molowa szczawianu amonu, która jest potrzebna, aby osiągnąć 5,0% nadmiar molowy, wynosi:

n_Szczawian amonu = 1,05 x 0,017 mol = 0,01785 mol

Masa molowa jednowodnego szczawianu amonu to:

(NH4)2C2O4•H2O = 2(14,01) + C2O4^2- + H2O = 80,05 g/mol

Aby obliczyć masę jednowodnego szczawianu amonu, użyjemy wzoru:

masa = n x masa molowa

masa = 0,01785 mol x 80,05 g/mol = 1,43 g

Aby zastosować 5,0% nadmiar molowy szczawianu amonu, należy odważyć 1,43 g jednowodnego szczawianu amonu.