Răspuns:
1) Reacții chimice
Zn + H₂SO₄diluat = ZnSO₄ + H₂ gaz (↑)
Cu + 2 H₂SO₄ concentrat = CuSO₄ + SO₂(gaz)↑+ H₂O
2) Agenții oxidanți și agenții reducători
a) Zn⁰ + H₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻² = Zn⁺²S⁺⁶O⁻²₄ + H₂⁰
Zn⁰ -2 e⁻ = Zn⁺² oxidare
ag.red........ ag.ox
2H⁺¹ + 2.1 e⁻ = 2H⁰ reducere
ag.ox..................ag.red
Zn⁰ -2e⁻ + 2H⁺¹ (din H₂SO₄) + 2.1e⁻ = Zn⁺² + 2H⁰
Rezultă:
Zn = agent reducător și H₂SO₄ este agent oxidant
b) Cu⁰ + 2H₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻² = Cu⁺²S⁺⁶O₄⁻² + S⁺⁴O₂⁻² + H₂⁺¹O⁻²
Cu⁰ - 2 e⁻ = Cu⁺² oxidare
ag.red...........ag.ox
S⁺⁶ + 2 e⁻ = S⁴ reducere
ag.ox............ag.red
Cu⁰ - 2 e⁻ +S⁺⁶(din H₂SO₄)+ 2e⁻ = Cu⁺² + S⁺⁴
Rezultă:
Cu metal= agent reducător; H₂SO₄ = agent oxidant
3) Problema
Schema preparării soluției diluate de H₂SO₄ de concentrație procentuală 40% din soluția concentrată de H₂SO₄ de concentrație procentuală 60%:
soluția 1 (concentrata) + H₂O distilată ⇒ soluția 2 (diluată)
C1% = 60% H₂SO₄.........................................................C2% = 40% H₂SO₄
md1 H₂SO₄ = ? 0 g de H₂SO₄ md2 H₂SO₄= md1
ms1= ? , g............................................................................ms2=600g
Ce vom calcula, pentru a afla masa soluției concentrate?
Calculăm prima dată md2, care este egal cu md1 și apoi ms1, cu C1%=60%
Calcule:
a) md2 de H₂SO₄ din soluția diluată, 2, la care știm: ms2 și C%2, se află cu relația matematică pentru concentrația procentuală, C2%:
C2% = md2.100/ms2, și md2= C2%.ms2/100
unde:
md2= masa dizolvată de H₂SO₄, g
ms2= masa soluției diluate, 2, în g.
Rezultă:
md2= 40%.600g/100%=240 g H₂SO₄
b) Calculăm ms1, dacă știm C1% și md1, care este egal cu md2:
C1% = md1.100/ ms1
60% = 240 g.100%/ms1,
ms1 = 240 g.100/60=400 g soluție concentrată
R: 400 g de soluție de 60% H₂SO₄
4) Problema
Se prepară o soluție de concentrație molară, în H₂SO₄ , de volum și concentrație molară cunoscută dintr-o soluție de concentrație procentuală cunoscută.
La fel cu problema 3, și în acest caz masa dizolvată de H₂SO₄ (md2) din soluția de concentrație molară (CM2) este egală cu masa dizolvată de H₂SO₄(md1) din soluția de concentrație procentuală. Motivul este, apa distilată, nu aduce acid sulfuric, la preparare, deci va rămâne cantitatea de acid sulfuric, de la care se pleacă în lucru.
Calcule:
a) Calculăm md2 de H₂SO₄ din 8 L soluție de concentrație molară, CM2, de 0,5 M, cu relația matematică pentru concentrația molară:
CM2 = md2 H₂SO₄ / M H₂SO₄. Vs
M H₂SO₄ calculată = 98 g/mol
Deci:
0,5 mol/L (sau M) = md2/ 98 g/mol.8 L
md2 H₂SO₄= 0,5.98.8 (g)=392 g
md1= md2
b) Calculăm masa soluției , ms1, de H₂SO₄, folosită la preparare, dacă știm concentrația procentuală, C1% și masa dizolvată, md1, cu relația matematică pentru concentrația procentuală:
C1% = md1 .100 / ms1
50% = 392 g .100% / ms1
ms1 = 392 g.100/50=784 g soluție
R: 784 g soluție de H₂SO₄, de 50%.
Explicație:
