ZADANIA Z CHEMII
Stechiometria  reakcje z nadmiarem jednego z substratów
Stechiometria  jest to metoda analizy, w której wykorzystuje się reakcje chemiczne,
a w obliczeniach analizy ilościowej  równanie reakcji chemicznej.
Z równania reakcji chemicznej odczytuje się informacje, w jakim stosunku molowym
reagujÄ… substancje.
Liczbę moli (n) substancji można obliczać i wyznaczać na cztery różne sposoby:
m
n = [1]
M
N
n = [2]
N
A
n = Vr Å" cm [3]
Vs
n = [4]
-
V
gdzie:
m  masa substancji
M  masa molowa substancji
N  liczba elementów substancji
NA  liczba Avogadro
Vr  objętość roztworu
cm  stężenie molowe substancji
Vs  objętość substancji
-
V  objętość molowa substancji
Zadanie 1.
Obliczyć masę soli powstałej w wyniku dodania do 50 cm3 roztworu kwasu fosforowego(V)
o stężeniu 0,3 mol/dm3 1,11 g wodorotlenku wapnia.
Dane:
Vr = 50 cm3
cm = 0,3 mol/dm3
m = 1,11g
Ca (OH )2
M = 74g / mol
Ca (OH )2
Należy obliczyć:
mCa (PO4 )2 = ?
3
RozwiÄ…zanie:
2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 6 H2O
Z równania reakcji wynika, że substraty reagują w stosunku molowym:
r
nH PO4 2
3
= [5]
r
nCa(OH )2 3
Ponieważ w treści zadania podane są informacje ilościowe o obu substratach reakcji, to zachodzi
podejrzenie, że jeden z substratów jest w nadmiarze.
Zadanie, zatem należy rozwiązać w dwóch etapach:
I. Sprawdzenie, czy substraty są w ilościach stechiometrycznych
Możliwe są 3 przypadki:
nH PO4 2
3
1. = , co oznacza, że substraty są w ilościach stechiometrycznych i masę soli,
nCa(OH )2 3
jaka powstanie w tej reakcji można obliczać zarówno z liczby moli pierwszego, jak też z
drugiego substratu.
nH PO4 2
3
2. > , co oznacza, że H3PO4 jest w nadmiarze i masę soli, jaka powstanie w tej
nCa(OH )2 3
reakcji można obliczać jedynie z liczby moli Ca(OH)2.
nH PO4 2
3
3. < , co oznacza, że Ca(OH)2 jest w nadmiarze i masę soli, jaka powstanie w tej
nCa(OH )2 3
reakcji można obliczać jedynie z liczby moli H3PO4.
nH PO4 VH PO4 Å" cH PO4 Å" M
Ca(OH )2
3 3 3
Wykorzystując dane zadania należy obliczyć: =
nCa(OH )2 mCa(OH )2
nH PO4 VH PO4 Å" cH PO4 Å" M
0,05 Å" 0,3Å" 74
Ca(OH )2
3 3 3
WstawiajÄ…c dane otrzymuje siÄ™: = = = 1
nCa(OH )2 mCa(OH )2 1,11
nH PO4 2
3
A zatem: > , co oznacza, że H3PO4 jest w nadmiarze i masę soli, jaka powstanie w
nCa(OH )2 3
tej reakcji można obliczać jedynie z liczby moli Ca(OH)2.
II. Obliczenie masy produktu z ilości substratu, który nie jest w nadmiarze
2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 6 H2O
nCa (PO4 )2 1
3
Z równania reakcji wynika, że: = [6]
nCa(OH )2 3
Wykorzystując wielkości podane w treści zadania, równanie [6] przekształca się:
mCa (PO4 )2 Å" M
1
Ca(OH )2
3
= [7]
M Å" mCa(OH )2 3
Ca3 (PO4 )2
Jedyną niewiadomą w równaniu [7] jest mCa (PO4 )2 .
3
M Å" mCa(OH )2 310 Å"1,11
1
Ca3 (PO4 )2
A zatem: mCa (PO4 )2 = Å" = = 1,55g
3
3 M 3Å" 74
Ca(OH )2
Zadania do samodzielnego rozwiÄ…zania:
1. Oblicz stężenie soli w roztworze otrzymanym w wyniku dodania do 100 cm3 roztworu NaOH
o stężeniu 0,01 mol/dm3 100 cm3 roztworu H2SO4 o stężeniu 0,01 mol/ dm3.
Odp.: csoli = 0,025 mol/dm3.
2. Do 50 cm3 roztworu kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 18,0 mol·dm-3 wrzucono 5 g miedzi. Jaki
gaz i w jakiej objętości wydzielił się w wyniku tej reakcji? Odp.: V(SO2) = 1,76 dm3.
3. Zmieszano 50 cm3 roztworu BaCl2 o stężeniu 0,240 mol/dm3 z 50 cm3 roztworu kwasu
siarkowego o stężeniu 0,420 mol/dm3. Oblicz masę powstałego BaSO4. Odp.: msoli = 2,8 g.
4. Mieszanina wodoru i azotu zawiera po 20 moli gazów. Po pewnym czasie w mieszaninie
utworzyło się 6 moli NH3. Podaj skład końcowy mieszaniny.
Odp.: 11 moli H2, 17 moli N2, 6 moli NH3.
5. Zmieszano 100 cm3 powietrza z 50cm3 wodoru. Po spaleniu H2 i skropleniu pary wodnej objętość
gazów wynosiła 87,2 cm3. Jaki procent objętościowy powietrza stanowi tlen? Odp.:%O2 = 20,93.
6. Do syntezy amoniaku użyto mieszaniny składającej się z 70 cm3 wodoru i 25 cm3 azotu. W wyniku
reakcji otrzymano 24 cm3 NH3. Oblicz po ile cm3 azotu i wodoru znajduje siÄ™ w mieszaninie
poreakcyjnej. Odp. 13 cm3 N2, 34 cm3 H2.
7. Do roztworu zawierającego 0,2 mola FeCl3 dodano 200 cm3 roztworu NaOH o stężeniu 1,50
mol/dm3. Oblicz masÄ™ wytrÄ…conego osadu. Odp.: m = 10,7 g.
8. Do 50 cm3 roztworu H2SO4 o gÄ™stoÅ›ci 1,14 g·cm-3 o stężeniu 20 % dodano 50 cm3 roztworu NaOH
o stężeniu 8,0 mol/dm3. Oblicz masę powstałej soli. Odp.: msoli = 16,5 g.
9. Do 25 cm3 20% roztworu HCl o gÄ™stoÅ›ci 1,10g·cm-3 dodano 50 cm3 roztworu NaOH o stężeniu
2,0 mol/dm3. Oblicz masę powstałej soli. Odp.: msoli = 5,85 g.
10. Przy prażeniu 10,0 ton pirytu (minerał zawierający FeS2) otrzymano 3500 m3 SO2 (warunki
normalne). Jaki procent zanieczyszczeń zawierał piryt? Odp.: %zanieczyszczeń = 6,41.