Hány gramm cinkre és hány gramm 10 tömeg%-os sósavra van szükség 5 dm3 25 °C-os 0,1 MPa nyomású hidrogén előállításához? Ilyen körülmények között 1 mol hidrogén térfogata 24.5 dm3

szerintem így kellene:

Cu+2HCl=CuCl2+H2

1mol Cu-2mol Hcl-1mol H2

24,5dm^3---->1 mol

5dm^3------->x mol x=5*1/24,5=0,204081 mol

n(H2)=0,204081mol

m=n*M

m(Cu)=n(Cu)*M(Cu)

M(Cu)=53,5g/mol

0,204081*53,5=10,9g Cu

M(HCl)=36,5g/mol

m(HCl)=36,5*(2*0,204081)=7,4g kellene ha 100%-os lenne,de mivel csak 10% így több kell

7,4g------>100%

xg<---------10% x=100*7,4/10=74g Hcl

A hidrogén mólszámának kiszámolásáig jó. Viszont a réz móltömege kerekítve nem 53,5, hanem 63,5 g/mol. Egyébként a feladatban pedig cink szerepelt, amelynek 65 a móltömege (kerekítve). Így változik a reakció is: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

n(H2)=n(Zn), ezért m=n*M=0,2018*65=13,1177 g Zn szükséges.

n(HCl)/n(Zn)=2, ezért n(HCl)=0,4036 mol. Mivel M(HCl)=36,5 g/mol, így m(HCl)=14,7322 g.

Felírva a tömegszázalékot definíciószerűen:

10=m(HCl)/m(oldat)*100

Behelyettesítve:

10=14,7322/x*100

x=147,322 g HCl-oldatra van szükség.

Cink darabkát dobunk sósavba, a végeredmény hidrogén gáz és cink-klorid:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

1 2 1 1 --> mol

5 dm3 hidrogén gázt állítunk elő, számítsuk át anyagmennyisége a moláris térfogattal:

n=V/Vm

n=5/24,5=0,2041 mol

Ahogy az elején felírtam, megtudhatjuk, hogy:

1 mol cinkhez 2 mol sósav szükséges, és végeredményként 1 mol hidrogéngáz és 1 mol cink-klorid keletkezik. Vagyis ha a hidrogén anyagmennyisége 0,2041 mol, akkor 0,2041 mol cink szükséges az előállításához, aminek tömege:

m=n*M

m=0,2041*65,4=13,35 g

Magyarán 13,35 g cink kell ahhoz, hogy a végén keletkezzen 0,2041 mol hidrogén gáz.

0,2041 mol cink reagál 0,4082 mol HCl-al.

100 g sósav oldat tartalmaz 10 g HCl-ot, mivel 10m/m%-os az oldat. 0,4082 mol HCl tömege:

m=n*M

m=0,4082*36,5= 14,90 g HCl

Tehát egyenesarányossággal felírható:

100 g sósavban van 10 g HCl, akkor

X g sósavban van 14,90 g HCl.

x=(100*14,90):10=149,0 sósav

Válasz: 149,0 g sósav oldatra van szükségünk.