47058 str008 (4)

12 Ćwiczenie nr 2

Przykład 2. Obliczyć zawartość ołowiu w 15,0 g chromianu ołowiu (II) o wzorze PbCr0₄ oraz skład procentowy tego. związku.

Rozwiązanie

Względna masa cząsteczkową PbCr0₄ jest równa sumie względnych mas atomowych pierwiastków składowych:

Pb - 1 • 207,20 = 207,20 Cr - 1 • 52,00 = 52,00 O - 4 • 16.00 = 64,00 PbCrO, = 323,20

1 cząsteczka PbCrO, składa się z 1 atomu Pb, 1 atomu Cr oraz 4 atomów O. Stąd:

323,20 g PbCr0₄ zawiera 207,20 g Pb,

15.0 g PbCrO, zawiera X g Pb

15,0 • 207,20

323,20

8 = 9,60 g Pb

Wiedząc, że 323,20 g PbCrO, (1 mol) składa się z: 207,20 g Pb; 52,00 g Cr i 64,00 g O, zawartość procentowa poszczególnych pierwiastków liczymy z prostych proporcji.

Dla Pb:

323.20    g PbCr0₄ - 100%

207.20    p Pb - X_

64,11%

207,20 • 100

323,20

Dla Cr:

323,20 g PbCr0₄ - 100%

52.00 g Cr - X

X

o

52,00 • 100 323,20

16,09%

Dla O:

323,20 g PbCr0₄ - 100%

64.00 ,g.0₂_-_X_

19,80%

64,00 • 100

323,20

Odpowiedź: 15,0 g chromianu ołowiu (II) zawiera 9,60 g ołowiu. Skład-procentowy chromianu ołowu (II) jest następujący: 64,11% ołowiu, 16,09% chromu, 19,80% tlenu.

Przykład 3. Obliczyć ile gramów azotanu srebra można otrzymać z 15,0 g metalicznego srebra.

Rozwiązanie

Z 1 mola atomów Ag możemy otrzymać 1 mol cząsteczek AgN0₃, stąd:

107,9 g Ag - 107,9 + 14,0 + 48,0

15.0 g_;_X_

X =

15,0 - 169,9 107,9

23,6 g

Odpowiedź: Z 15,0 g metalicznego srebra można otrzymać 23,6 g azotanu srebra.

2. PODSTAWOWE PRAWA CHEMICZNE

Reakcje chemiczne przebiegają zgodnie z trzema prawami chemicznymi:

a)    Prawo zachowania masy.

Masa substratów przed reakcja chemiczna jest równa masie produktów reakcji o ile reakcja dobiegła do końca, lub masie produktów i nieprzereagowanych jeszcze substratów o ile reakcja nie dobiegła do końca.

W przypadku bardzo dużych przemian energetycznych towarzyszących np. reakcjom rozpadowym pierwiastków promieniotwórczych należy dodatkowo brać pod uwagę prawo zachowania energii:

Am = —

c²

gdzie: Am - ubytek masy;

Q - efekt cieplny reakcji; c - prędkość rozchodzenia się światła.

b)    Prawo stałych stosunków wagowych.

Każdy związek chemiczny ma stały i niezmienny skład ilościowy.

W cząsteczkach związków chemicznych stosunek liczby atomów różnych rodzajów wyraża się małymi liczbami całkowitymi (np. w H₂0 2:1, w A1₂0₃ 2:3). Wobec stałości mas atomowych substancja złożona z określonych cząsteczek ma niezmienny skład niezależnie od ilości tych cząsteczek. Np w 1 cząsteczce H₂0 stosunek masy H:0 wynosi jak 2:16 (masa atomowa wodoru • 2 atomy : masa atomowa tlenu • 1 atom). Stosunek ten zostaje zachowany niezależnie od ilości cząsteczek wody, czyli masy próbki wody.

c)    Prawo stosunków wielokrotnych.

Jeżeli dwa pierwiastki tworzą ze sobą więcej niż jeden związek chemiczny, to ilości jednego z tych pierwiastków łączące się z określoną ilością drugiego pierwiastka pozostają do siebie w stosunku prostych liczb całkowitych.

Np. azot i tlen tworzą ze sobą pięć różnych tlenków: N₂0, NO, N₂0₃, N0₂ i N₂0₃. Na 14 g azotu przypada w poszczególnych tlenkach 8, 16, 24, 32 i 40 g tlenu. Wzajemny stosunek tych ilości tlenu wyraża się więc prostymi liczbami całkowitymi 1:2:3:4:5.

Przykład 4, Obliczyć wzór związku chemicznego o następującym składzie procentowym: 26,58% potasu, 35,35% chromu i 38,07% tlenu.

Rozwiązanie

Masy atomowe pierwiastków, wchodzące w skład tego związku chemicznego, są następujące: K - 39,09; Cr - 51,99; O - 16,00. Obliczamy ilości moli atomów K, Cr i O, zawartych w 100,0 g związku:

1 mol K - 39,09 g    1 mol Cr - 51,99 g

X_- 2.6.58 g    Y - 35,35 g

X = 0,6799 moli K    Y = 0,6799 moli Cr

1 mol O - 16,00 g Z - 38.07 g Z = 2,3793 moli O

Ilości atomów poszczególnych pierwiastków w cząsteczce poszukiwanego związku chemicznego mają się do siębie w stosunku obliczonych wartości X, Y i Z: K : Cr : O = 0,6799 : 0,6799 : 2,3793 = 1:1: 3,499 = 2:2:7.

Odpowiedź: Wzór chemiczny tego związku jest następujący: K₂Cr₂0₇.