👤

18. Ce cantitate de carbonat de zinc cu 12 % impurităţi trebuie descompusă pentru a obține aceeaşi cantitate de dioxid de carbon cu aceea rezultată prin tratarea carbonului cu 8 moli acid sulfuric?

va rog frumos, am nevoie repede de rezolvare


Răspuns :

Răspuns:

Rezolvarea propusă, pentru masa de carbonat de zinc cu 12% impuritati

  • scriem reacțiile chimice ce au loc:

r1) descompunerea termică ZnCO₃pur:

ZnCO₃ (t⁰C)→ZnO + CO₂↑

r2) reacția redox dintre C și H₂SO₄ conc.

C +2H₂SO₄ conc→ CO₂↑+2SO₂↑+2 H₂O

masa CO₂ din reactia 2= masa de CO₂ din reacția 1

  • calculăm masa de CO₂ produsă stoechiometricde 8 moli de H₂SO₄, cu ajutorul reactiei chimice r2:

Mase atomice, A:C=12, O=16 / g/mol atom

M CO₂=masa moleculară=A C+2.AO=12+2.16=44g/mol

    8 moli H₂SO₄.....x,g, CO₂

C +   2H₂SO₄    →  CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

        2moli............1mol.44g/mol

x,g, CO₂=8 moli .44g/2 moli=176 g CO₂

x(g) CO₂=m CO₂ din reactia 1=176 g

  • calculăm masa de ZnCO₃ pur, care produce prin descompunere termica 176 g CO₂, cu ajutorul reactiei r1:

M ZnCO₃=masa moleuclară=A Zn+A C+3.A O=65+12+3.16=125 g/mol

y,g, ZnCO₃.....................176 gCO₂

       ZnCO₃(t⁰)→ZnO + CO₂

125g/mol.........................44g/mol

y,g, ZnCO₃=125g/mol.176g/44g/mol=500 g

  • calculăm procentul de ZnCO₃ pur din carbonatul de zinc impur cu 12% impuritati:

100% carbonat de zinc impur =%ZnCO₃ pur+%impuritati

% ZnCO₃ pur (puritate)=100%-12%=88%

  • calculăm masa de carbonat de zinc impur cu 88% puritate și 500 g ZnCO₃ pur:

dacă în 100% carbonat de zinc impur..........sunt 88% ZnCO₃ pur

atunci în z, g, carbonat de zinc impur............sunt 500g ZnCO₃ pur

z,g, = 100% .500g/88%=568,18 g

R: 568,18 g carbonat de zinc impur

Explicație:

Pentru a rezolva această problemă, trebuie să calculăm mai întâi cantitatea de dioxid de carbon (CO2) produsă prin tratarea a 8 moli de carbon cu acid sulfuric. Apoi, vom determina cât de mult carbonat de zinc cu 12% impurități trebuie descompus pentru a obține aceeași cantitate de CO2.

Pasul 1: Calculul cantității de CO2 produsă prin tratarea carbonului cu acid sulfuric.

Reacția chimică este:
C + 2 H2SO4 -> CO2 + 2 SO2 + 2 H2O

Din ecuația reacției, vedem că 1 mol de C produce 1 mol de CO2.

Deci, 8 moli de C vor produce 8 moli de CO2.

Pasul 2: Calculul cantității de carbonat de zinc necesar pentru a obține aceeași cantitate de CO2.

Masa molară a CO2 = 12.01 g/mol (masa molară a carbonului) + 2 * 16.00 g/mol (masa molară a oxigenului) = 44.01 g/mol

Cantitatea de CO2 produsă din 8 moli de C = 8 moli x 44.01 g/mol = 352.08 g

Dacă avem un carbonat de zinc cu 12% impurități, înseamnă că 88% din masa acestuia este carbonat de zinc pur.

Deci, masa de carbonat de zinc pur necesară este:
Masa de carbonat de zinc pur = (masa de CO2 produsă) / (procentajul de carbonat de zinc pur în carbonatul de zinc)

Masa de carbonat de zinc pur = 352.08 g / (88/100) ≈ 400.09 g

Deci, pentru a obține aceeași cantitate de CO2 ca și cea rezultată prin tratarea a 8 moli de carbon cu acid sulfuric, trebuie să descompunem aproximativ 400.09 g de carbonat de zinc cu 12% impurități.