Hány dm3 H2 fejlődik, ha egy 3 cm3 térfogatú cinkdarabot 100 gramm 30 m/m%-os sósavoldatba dobunk? (4p) (MZn = 65,4 g/mol, MCl = 35,5 g/mol, MH = 1 g/mol)) A cink sűrűsége 7,14 g/cm3 . A hidrogén 1 mólja ezen a hőmérsékleten 24 dm3 .

1. Feítod a reakciót:

Zn+2HCl=ZnCl2 +H2

Sejtésem szerint a HCl feleslegben lesz, így a cik mennisége lesz meghatározó, de ezt majd ellenőrizni kell.

2. A sűrűség definíciója (amit a mértékegységből is láthatsz): p=m/V

Ahol p a sürűség pl.: g/cm³-ben

m a tömeg [g]

V a térfogat [cm³]

Innen: ha beszorzol V vel

m=p•V

Ezzel kaphatsz egy m(Zn)-t.

3. A moláris tömeg definíciója:

M=m/n

Ahol M a moláris tömeg [g/mol], n az anyagmennyiség [mol], m lsd.fenn

Innen ha szorzol n-el és osztasz M-el n=m/M

Vagyis n(Zn)=m(Zn)/M(Zn)

4. 1-ből n(Zn)=n(H2)

Vm=V/n=24mol/dm³

A megadott moláris térfogatot Vm-el szoktuk jelölni. A többi fenn ismertetve.

Innen V(H2)=n(H2)•Vm

5.

W%=m(rész)/m(egész) ×100

W%= 30

m(egész)=100

Innen m(rész)=W%/100 ×m(egész)=m(HCl)

3. Alapján n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)

1.-ből látod, hogy n(HCl)>=2n(Zn) ennek teljesülnie kell, vagy kaka a feltevés a felesleg sósavról és rossz a fenti számolás.

Van elegánsabb megoldás is.

Az 1. Egyenlet alá beíthatod a releváns mennyiségeket:

65,4g (+) 2×(36,5g) (=) ... (+) 24dm³

A 65,4 alá beírhatod a számolt Zn tömeget ( m(Zn) ).

Utána egyenes arányossággal kiszámolhatod az összes többi tagot.

A sósavra is kapsz egy tömeget, amit az összehasonlításra használhatsz.

Ezt a megoldást vegyészkeresztnek is szokták hívni. (Mert egyenes arányosságnál keresztbe szorzol)