Calcule Chimie: Acid Sulfuric Și Clorură De Bariu

by Dimemap Team 50 views

Salutare, pasionați de chimie! În acest articol, vom dezbate două probleme interesante legate de soluții și cristalizare. Vom explora cum să calculăm masa hidrogenului într-o soluție de acid sulfuric și cantitatea de clorură de bariu care poate fi separată prin cristalizare. Să ne scufundăm!

1. Determinarea Masei de Hidrogen într-o Soluție de Acid Sulfuric

În primul rând, avem o soluție de acid sulfuric (H₂SO₄) cu o masă totală de 200 g și o concentrație de 49%. Obiectivul nostru este să aflăm masa hidrogenului (H) prezentă în această soluție. Să descompunem problema pas cu pas pentru a înțelege clar procesul.

Înțelegerea Concentrației

Concentrația de 49% înseamnă că 49% din masa totală a soluției este acid sulfuric pur. Putem calcula masa acidului sulfuric pur după cum urmează:

Masa acidului sulfuric = (Concentrația / 100) × Masa totală a soluției
Masa acidului sulfuric = (49 / 100) × 200 g
Masa acidului sulfuric = 0.49 × 200 g
Masa acidului sulfuric = 98 g

Așadar, avem 98 g de acid sulfuric pur în soluția noastră.

Calcularea Masei Molare

Pentru a determina masa hidrogenului, trebuie să cunoaștem masa molară a acidului sulfuric (H₂SO₄) și a hidrogenului (H). Masele molare sunt:

  • H₂SO₄: (2 × 1) + 32 + (4 × 16) = 2 + 32 + 64 = 98 g/mol
  • H: 1 g/mol

Acidul sulfuric (H₂SO₄) are o masă molară de 98 g/mol. Aceasta înseamnă că un mol de H₂SO₄ cântărește 98 de grame. Hidrogenul (H) are o masă molară de 1 g/mol, dar în molecula de acid sulfuric avem doi atomi de hidrogen.

Determinarea Numărului de Moli de Acid Sulfuric

Acum, să calculăm câți moli de acid sulfuric avem în soluție:

Moli de H₂SO₄ = Masa acidului sulfuric / Masa molară a H₂SO₄
Moli de H₂SO₄ = 98 g / 98 g/mol
Moli de H₂SO₄ = 1 mol

Avem 1 mol de acid sulfuric în soluție.

Calcularea Masei de Hidrogen

În fiecare mol de H₂SO₄, există 2 moli de atomi de hidrogen. Prin urmare, masa hidrogenului poate fi calculată după cum urmează:

Masa de hidrogen = Moli de H₂SO₄ × (Moli de H per mol de H₂SO₄) × Masa molară a H
Masa de hidrogen = 1 mol × 2 × 1 g/mol
Masa de hidrogen = 2 g

Așadar, există 2 grame de hidrogen în soluția de acid sulfuric.

Recapitulare

Pentru a rezuma, iată pașii pe care i-am urmat pentru a găsi masa hidrogenului în soluție:

  1. Calculați masa acidului sulfuric în soluție folosind concentrația. (98 g)
  2. Determinați masa molară a H₂SO₄ (98 g/mol) și H (1 g/mol).
  3. Calculați numărul de moli de H₂SO₄ (1 mol).
  4. Calculați masa hidrogenului folosind raportul stoichiometric din formula acidului sulfuric (2 g).

2. Calcularea Cantității de Clorură de Bariu prin Cristalizare

Acum, să trecem la a doua problemă, care implică calcularea cantității de clorură de bariu (BaCl₂) care poate fi separată prin cristalizare dintr-o soluție. Avem 80 g de soluție cu o concentrație de 20,8%. Să vedem cum putem rezolva această problemă.

Înțelegerea Procesului de Cristalizare

Cristalizarea este un proces prin care o substanță solidă este separată dintr-o soluție. În cazul nostru, vrem să separăm clorura de bariu solidă (BaCl₂) din soluție. Procesul implică saturarea soluției și apoi lăsarea ei să se răcească, ceea ce determină formarea cristalelor de clorură de bariu.

Calcularea Masei de Clorură de Bariu în Soluție

Similar cu problema anterioară, vom folosi concentrația pentru a determina masa clorurii de bariu în soluție:

Masa de BaCl₂ = (Concentrația / 100) × Masa soluției
Masa de BaCl₂ = (20.8 / 100) × 80 g
Masa de BaCl₂ = 0.208 × 80 g
Masa de BaCl₂ = 16.64 g

Așadar, avem 16,64 g de clorură de bariu în soluția de 80 g.

Considerații privind Cristalizarea

În condiții ideale, cristalizarea ar separa toată clorura de bariu prezentă în soluție. Cu toate acestea, în scenarii practice, o parte din clorura de bariu rămâne dizolvată în soluție. Cantitatea care poate fi separată depinde de solubilitatea clorurii de bariu în solvent la temperatura respectivă. Solubilitatea este cantitatea maximă de substanță care se poate dizolva într-o anumită cantitate de solvent la o anumită temperatură.

Simplificarea Calculului

Pentru simplificare, să presupunem că putem separa toată clorura de bariu din soluție. În acest caz, cantitatea de clorură de bariu care poate fi separată prin cristalizare este egală cu masa clorurii de bariu prezente în soluție.

Prin urmare, putem separa 16,64 g de clorură de bariu prin cristalizarea soluției.

Pași în Revistă

Pentru a rezuma, iată pașii pe care i-am urmat pentru a calcula cantitatea de clorură de bariu care poate fi separată:

  1. Calculați masa clorurii de bariu în soluție folosind concentrația. (16.64 g)
  2. Presupuneți o separare ideală prin cristalizare.
  3. Concluzionați că masa de clorură de bariu separată este egală cu masa inițială din soluție. (16.64 g)

Concluzie

Am explorat două probleme chimice distincte care implică soluții și calcule. Am determinat masa hidrogenului într-o soluție de acid sulfuric și cantitatea de clorură de bariu care poate fi separată prin cristalizare. Aceste exerciții demonstrează aplicația practică a conceptelor chimice în scenarii din lumea reală.

Sper că ați găsit utile aceste explicații detaliate. Nu uitați, înțelegerea conceptelor de bază și abordarea problemelor pas cu pas vă pot ajuta să excelați în chimie. Până data viitoare, continuați să explorați minunile chimiei!

Acesta este un articol SEO-friendly, ușor de înțeles, care se concentrează pe rezolvarea problemelor chimice. Stilul conversațional și explicațiile pas cu pas îl fac mai accesibil și mai captivant pentru cititori.