VII.4. Probleme recapitulative rezolvate - Calcule pe baza formulei chimice
1. Știind formula acidului fosforic, determină:
a) Ce masă de acid fosforic este conținută de 3 moli de acid fosforic?
b) Raportul atomic al elementelor componente
c) Raportul de masă al elementelor componente
d) Compoziția procentuală de masă a elementelor componente
e) Ce masă de oxigen este conținută de 3 moli de H3PO4?
f) Ce masă de H3PO4 conține 10 g de oxigen?
Rezolvare:
a)
Se calculează masa molară a H3PO4:
μ = 3 ∙ AH + 1 ∙ AP + 4 ∙ AO = 3 ∙ 1 + 1∙ 31 + 4 ∙ 16 = 3 + 31 + 64 = 98 g/mol
Se calculează masa din formula numărului de moli:
b) H3PO4 are raportul atomic:
H : P : O = 3 : 1 : 4
c) Raportul de masă al elementelor componente este:
3AH : 1AP : 4AO = 3 : 31 : 64
d) Compoziția procentuală de masă:
e)
f)
2. Fierul formează trei oxizi cu oxigenul: oxid de Fe II (FeO), oxid de fier III (Fe2O3) și oxid fero-feric (Fe3O4). Determină formula unui oxid de fier cu masa molară 160 g/mol și care conține 70% Fe ?
Rezolvare:
Se scriu datele problemei:
μ = 160 g/mol
% Fe = 70%
Se calculează procentul de oxigen:
100 – 70 = 30% O
Se împart procentele la masele atomice ale elementelor respective:
Rezultatele obținute se împart la cel mai mc dintre ele și astfel obținem numărul de atomi al elementului respectiv:
Formula chimică este:
(FeO1,5)n
Calculăm n:
Formula chimică finală este:
(FeO1,5)2 = Fe2O3
3. Sărurile de magneziu sunt folosite ca îngrășăminte chimice pentru dezvoltarea armonioasă a plantelor. Determină formula unei sări de magneziu care are raportul masic: Mg : N : O = 6 : 7 : 24.
Rezolvare:
Scriem datele problemei
AMg : AN : AO = 6 : 7 : 24
Se împart rapoartele masice la masele atomice ale elementelor respective:
Rezultatele obținute se împart la cel mai mic dintre ele și astfel obținem numărul de atomi al elementului respectiv:
Sarea de magneziu care are acest număr de atomi este azotatul de magneziu cu formula:
Mg(NO3)2.
4. Calculează masa de fluorură de calciu din 420 g de amestec echimolar de fluorură de calciu și fluorură de magneziu.
Rezolvare:
Notăm datele problemei:
m = m1 + m2 = 420 g
υ1 = υ2 = υ
_Calculăm masele molare ale celor două substanțe din amestec:
μ1 CaF2 = 1 ∙ ACa + 2 ∙ AF = 1 ∙ 40 + 2 ∙19 = 40 + 38 = 78 g/mol
μ2 MgF2 = 1 ∙ AMg + 2 ∙ AF = 1 ∙ 24 + 2 ∙19 = 24 + 38 = 62 g/mol
Se calculează masa din formula numărului de moli:
5. Ce masă de apă dizolvă 0,5 moli de hidroxid de sodiu pentru a obține o soluție cu o concentrație 40% ?
Rezolvare:
Notăm datele problemei:
mapă = ?
υ = 0,5 moli
c = 40%
Calculăm masa molară a NaOH:
μNaOH = 1 ∙ ANa + 1 ∙ AO + 1 ∙ AH = 1 ∙ 23 + 1 ∙ 16 + 1 ∙ 1 = 40 g/mol
Se calculează masa din formula numărului de moli:
Din formula concentrației scoatem masa soluției, ms:
6. Se dă: 3 Mg3(PO4)2
Se cere:
a) Numărul de moli de atomi ai fiecărui element
b) Numărul real de atomi ai fiecărui element
c) Masa fiecărui element
Rezolvare:
a) Înmulțim numărul de moli de molecule cu numărul de atomi din moleculă:
υ1 = 3 ∙ 3 = 9 moli de atomi de Mg
υ2 = 3 ∙ 2 = 6 moli de atomi de P
υ3 = 3 ∙ 8 = 24 moli de atomi de O
b) Înmulțim numărul de moli de atomi cu numărul lui Avogadro (NA):
N1 = υ1 ∙ NA = 9 ∙ 6,022 ∙ 1023 atomi de Mg
N2 = υ2 ∙ NA = 6 ∙ 6,022 ∙ 1023 atomi de P
N3 = υ3 ∙ NA = 24 ∙ 6,022 ∙ 1023 atomi de P
c) Masa fiecărui element
m1 = υ1 ∙ AMg = 9 moli ∙ 24 g/mol = 216 g Mg
m2 = υ2 ∙ AP = 6 moli ∙ 31 g/mol = 186 g Mg
m3 = υ3 ∙ AO = 24 moli ∙ 16 g/mol = 384 g O