Ustalanie składu mieszanin Przykładowe zdania z proponowanym rozwiązaniem (układ dwóch zależnych równań dwiema niewiadomymi)

Zadanie 1 W nadmiarze kwas chlorowodorowego roztworzono 8 g stopu glinu, cynku i srebra, zebrany gaz w warunkach normalnych zajął objętość 4,4 dm3 a masa nieroztworzonej w kwasie pozostałości wyniosła 2,5 g. Oblicz skład procentowy metali w stopie. Analiza i założenia do zadania: Ag + HCl  reakcja nie zachodzi, stąd: mAg = 2,5 g, natomiast mAl + mZn = 8g – 2,5 g = 5,5 g, mAl = x; mZn = 5,5 g – x, glin i cynk reaguje z kwasem HCl wypierając wodór, zebrany gaz powstał z roztworzenia tych metali; VH2/Al = y; VH2/Zn = 4,4 dm3 – y

Zad 1- cd. 2 Al + 6 HCl  2 AlCl3 + 3 H2 2 ∙ 27 g + 6 mol  2 mol + 3 ∙ 22,4 dm3 54 g ∙ y = 67,2 dm3 ∙ x x = 54 g ∙ y : 67,2 dm3 Zn + HCl  ZnCl2 + H2 65 g + 1 mol  1 mol + 22,4 dm3 123,2 dm3 ∙ g – 18 g ∙ y = 286 dm3 ∙ g – 65 g ∙ y 47 y = 162,8 dm3; y = 3,46 dm3

Zad 1- cd. x = 54 g ∙ y : 67,2 dm3 = 54 g ∙ 3,46 dm3 : 67,2 dm3 = 2,78 g mAl = 2,78 g mZn = 5,5 g – x = 5 g – 2,78 g = 2,72 g mAg = 2,5 g

Zadanie 2 Mieszaninę Na2CO3 i NaHCO3 o masie 4 g poddano prażeniu, po ustaniu wydzielania się produktów gazowych reakcji masa substancji stałej wyniosła 2,1 g. Oblicz skład procentowy mieszaniny przed reakcją. Analiza i założenia do zadania: reakcja przebiegła z wydajnością 100% Na2CO3  Na2O + CO2 100 g  62 g + 1 mol ; x = mNa2CO3 , y = mNa2O 2 NaHCO3  Na2O + H2O + 2 CO2 2 ∙ 84 g  62 g +1 mol + 2 mol mNaHCO3 = 4g – x , mNa2O = 2,1 g – y

Zadanie 2 - cd 62 g ∙ x = 100 g ∙ y x = 100 ∙ y : 62 352 8 g2 - 168 g ∙ y = 248 g2 – 62 g ∙ x 352 g – 168 ∙ y = 248 g – 100 ∙ y 68 y = 104 g y = 1,53 g x = 2,47 g = mNa2CO3 mNaHCO3 = 4g – x = 4 g – 2,47 g = 1,53 g

Zadanie 3 W wodzie rozpuszczono 5 g mieszaniny KI i KBr a następnie dodawano roztwór Pb(NO3)2 aż do całkowitego wytrącenia osadu, którego masa po odsączeniu i osuszeniu wynosiła 7,47 g. Oblicz skład procentowy mieszaniny. Analiza i założenia do zadania: 2 KI + Pb(NO3)2  PbI2 + 2 K+ + 2 NO3- 2 ∙ 166 g + 1 mol  461 g + 2 mol + 2 mol ; gdzie: x = mKI , y = mPbI2 461 g ∙ x = 332 g ∙ y x = 332 ∙ y : 461

Zadanie 3 – cd. 2 KBr + Pb(NO3)2  PbBr2 + 2 K+ + 2 NO3- 2 ∙ 119 g + 1 mol  367 g + 2 mol + 2 mol ; gdzie: mKBr = 5 g - x, mPbBr2 = 7,47 g – y 1777,86 g2 – 238 g ∙ y = 1835 g2 – 367 g ∙ x 1777,86 g – 238 ∙ y = 1835 g – 264,3 ∙ y 26,3 ∙ y = 57,14 g y = 2,17 g

Zadanie 3 – cd. x = mKI = 332 ∙ y : 461 = 332 ∙ 2,17 g : 461 = 1,56 g mKBr = 5 g – x = 5 g – 1,56 g = 3,44 g

Zadanie 4  

Zadanie 4 – cd. Fe2O3 + 3 H2  2 Fe + 3 H2O 160 g + 3 mol  2 mol + 3 ∙ 18 g mFe2O 3 = 18 g – x mH2O = 5,5 g – y 880 g2 – 160 g ∙ y = 972 g2 – 54 g ∙ x 880 g – 160 ∙ y = 972 g – 216 ∙ y 56 ∙ y = 92 g y = 1,64 g

Zadanie 4 – cd. x = mFeO = 4 ∙ y = 4 ∙ 1,643 g = 6,57 g ≈ 6,6 g mFe2O3 = 18 g – x = 18 g – 6,57 g = 11,43 g ≈ 11,4 g

Zadanie 5 Mieszaninę metanu i etynu o objętości 3 dm3 poddano całkowitemu spaleniu zużywając 7 dm3 tlenu odmierzonego w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury. Oblicz stosunek objętościowy w mieszanie. Analiza i założenia do zadania: CH4 + 2 O2  CO2 + 2 H2O 22,4 dm3 + 2 ∙ 22,4 dm3  1 mol + 2 mol x = VCH4 ; y = VO2 44,8 dm3 ∙ x = 22,4 dm3 ∙ y x = 0,5 ∙ y

Zadanie 5 – cd. x = VCH4 = 0,5 ∙ y = 0,5 ∙ 2 dm3 = 1 dm3 2 C2H2 + 5 O2  4 CO2 + 2 H2O 2 ∙ 22,4 dm3 + 5 ∙ 22,4 dm3  4 mol + 2 mol VC2H2 = 3 dm3 – x ; VO2 = 7 dm3 – y 313,6 (dm3)2 – 44,8 dm3 ∙ y = 336 (dm3)2 – 112 dm3 ∙ x 313,6 dm3 – 44,8 ∙ y = 336 dm3 – 112 ∙ 0,5 ∙ y 11,2 ∙ y = 22,4 dm3 ; y = 2 dm3 x = VCH4 = 0,5 ∙ y = 0,5 ∙ 2 dm3 = 1 dm3 VC2H2 = 3 dm3 – x = 3 dm3 – 1 dm3 = 2 dm3

Zadanie 6 Mieszaninę o masie 5,5 g bezwodnych soli chlorku cynku i siarczanu(VI) cynku rozpuszczono w wodzie i małymi porcjami dodawano słaby roztwór zasady sodowej, aż do całkowitego wytrącenia osadu, którego masa po odsączeniu, przemyciu i wysuszeniu wyniosła 3,66 g. Oblicz skład procentowy mieszaniny. Analiza i założenia do zadania: ZnCl2 + 2 NaOH  Zn(HO)2 + 2 Na+ + 2 Cl- 136 g + 2 mol  99 g + 2 mol + 2 mol 99 g ∙ x = 136 g ∙ y x = 136 ∙ y : 99

Zadanie 6 – cd. Analiza i założenia do zadania cd.: ZnSO4 + 2 NaOH  Zn(HO)2 + 2 Na+ + SO42- 161 g + 2 mol  99 g + 2 mol + 1 mol mZnSO4 = 5,5 g - x , mZn(OH)2 = 3,66 g – y 589,26 g2 – 161 g ∙ y = 544,5 g2 – 99 g ∙ x

Zadanie 6 – cd. 589,26 g – 161 ∙ y = 544,5 g – 99 ∙ 136 ∙ y : 99 x = mZnCl2 = 136 ∙ y : 99 = 136 ∙ 1,79 g : 99 = 2,46 g mZnSO4 = 5,5 g - x = 5,5 g = 2,46 g = 3,04 g

Zadanie 7 Mieszaninę chlorku ołowiu(II) i jodku ołowiu(II) przemywano na sączku wodą chlorową aż do całkowitego zaniku barwy żółtej. W wyniku przebiegu reakcji masa przemywanej próbki zmalała o 45 %. Oblicz skład procentowy mieszaniny. Analiza i założenia do zadania: PbCl2 + Cl2(aq)  reakcja nie zachodzi, PbI2 + Cl2(aq)  PbCl2 + I2 461 g + 71g  278 g + 254 g ∆m = 71 g – 254 g = - 183 g 183 g ------------ 45% 71 g ------------ x x = 17,46 % PbCl2 %PbI2 = 100% - 17,46% = 82,54%

Zadanie 8 Próbkę o masie 4 g stopu glinu, który stanowił 67,5 % masy stopu i metalu Me  Me2+ roztworzono w nadmiarze kwasu HCl. Objętość zebranego gazu w reakcji obu metali z kwasem, mierzona w warunkach normalnych wyniosła 3,808 dm3. Ustal i padaj symbol drugiego metalu, który jest składnikiem stopu. Analiza i założenia do zadania: 2 Al + 6 HCl  2 AlCl3 + 3 H2 2 ∙ 27 g + 6 mol  2 mol + 3 ∙ 22,4 dm3 54 g --------------- 67,2 dm3 4 g ∙ 0,675 --------- x x = 3,36 dm3

Zadanie 8 – cd. ∆VH2 = 3,808 dm3 – 3,36 dm3 = 0,448 dm3 Me + 2 HCl  MeCl2 + H2 MMe + 2 mol  1 mol + 22,4 dm3 MMe --------------- 22,4 dm3 4 g ∙ 0,325 --------- 0,448 dm3 ---------------------------------- MMe = 65 g/mol dm3 MMe  65Zn