Rozwiązane

Na podstawie poniższych reakcji oraz wiedząc że użyto 750g miedzi oraz otrzymano mieszaninę gazów o objętości 227,5 dm3 oblicz procentową zawartość objętościową jaką stanowił NO2 w otrzymanej mieszaninie gazów.

Cu + 4 HNO3 ---> Cu(NO3)2 + 2 H2O + 2 NO2
3 Cu + 8 HNO3 ---> 3 Cu(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO



Odpowiedź :

Elkonek

Zakładamy, że mieszanina gazów znajduje się w warunkach normalnych.

Znając otrzymaną objętość mieszaniny gazów obliczamy ilość moli gazów w mieszaninie:

227.5 [tex]dm^{3}[/tex] --- n moli gazu

22.4 d [tex]dm^{3}[/tex]  --- 1 mol gazu

n=10.3 mol mieszaniny gazów

W wyniku reakcji powstało 10.3 mieszaniny moli gazu.

Znając równania reakcji wiemy, że produktami gazowymi reakcji były tlenek azotu(IV) (reakcja nr 1) i tlenek azotu(II) (reakcja nr 2).

[tex]1) Cu + 4 HNO_3 --- > Cu(NO_3)_2 + 2 H_2O + 2 NO_2\\2) 3 Cu + 8 HNO_3 --- > 3 Cu(NO_3)_2 + 4 H_2O + 2 NO[/tex]

Przyjmijmy, że:

  • x to masa miedzi, która uległa przemianie w pierwszej reakcji;
  • y to liczba moli tlenku azotu(IV), która powstała w pierwszej reakcji

Tym samym:

  • 750 g - x to masa miedzi, która uległa przemianie w drugiej reakcji;
  • 10.3 mol - y to liczba moli powstającego tlenku azotu (II).

Na podstawie równań reakcji piszemy proporcje:

  • Reakcja nr 1:
    63.5 g Cu --- 2 mol [tex]NO_2[/tex]
    x g Cu       --- y moli [tex]NO_2[/tex]
  • Reakcja nr 2:
    3 * 63.5 g  Cu --- 2 mol NO
    (750 g - x)      --- (10.3 mol - y) NO

Wymnażamy na krzyż i otrzymujemy układ równań:

[tex]63.5 y = 2x\\190.5 * (10.3 -y) = 2 * (750-x)\\1962.15 - 190.5 y = 1500 - 2x\\1962.15 - 190.5 y = 1500 - 63.5 y\\462.15 = 127 y\\y = 3.64 mol NO_2[/tex]

W wyniku reakcji powstało 3.64 mol tlenku węgla (IV).

Zawartość objętościowa jest tożsama ze składem molowym mieszaniny, dlatego też:

[tex]X_{NO_2} = \frac{3.64}{10.3} * 100[/tex] % = 35%

Zawartość objętościowa tlenku azotu (IV) w powstałej mieszaninie to 35%.

Inne Pytanie