Calcule stoechiometrice cu amestecuri

Metoda

Notează cu a, b, c molii componentelor, nu masele
Fiecare dată (masa probei, volum de gaz, precipitat, pierdere la calcinare) dă o ecuație
Câte necunoscute, atâtea date independente

Impurități inerte

Puritatea $p % = m_{pur} / m_{prob a ˘} \cdot 100$
Impuritățileintră în masa probei, dar nu reacționează: rămân ca „reziduu insolubil” sau se filtrează

Probe împărțite

Părți egalefiecare parte are jumătate din fiecare component; rezultatul se cere pentru toată proba
Părți inegalelucrezi cu fracțiile (de exemplu 1/3 și 2/3)

Cine reacționează cu ce

Reactiv	Reacționează	Nu reacționează
HCl diluat	Mg, Al, Zn, Fe (→ FeCl₂), carbonați, oxizi bazici	Cu, Ag, SiO₂
NaOH soluție	Al, Zn (→ H₂), Al₂O₃, ZnO	Mg, Fe, Cu
H₂ la cald	CuO, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ (→ metal)	Al₂O₃, MgO, CaO
CuSO₄ soluție	Fe, Zn, Mg (depun Cu)	oxizi, Ag
calcinare	CaCO₃, MgCO₃, NaHCO₃, Cu(OH)₂	Na₂CO₃, K₂CO₃, SiO₂

Reacții paralele

Același reactant poate urma două căi; necunoscutele sunt molii pe fiecare cale.

Calea 12KClO₃ → 2KCl + 3O₂
Calea 24KClO₃ → 3KClO₄ + KCl

Randament și exces

Randamentulse aplică pasului indicat; ce nu a reacționat rămâne în amestec
Exces de x%„x% față de necesarul stoechiometric” înseamnă $(1 + x /100) \cdot$ necesarul

1.10,00 g zinc tehnic reacționează cu HCl în exces și degajă 3,08 L H₂ (c.n.). Impuritățile nu reacționează. Ce puritate are zincul?
%
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂.
1. n(H₂) = 3,08/22,4 = 0,1375 mol = n(Zn)
2. m(Zn) = 0,1375 · 65,38 = 8,990 g → puritate 89,9%
2.19,00 g amestec NaHCO₃ + Na₂CO₃ se calcinează până la masă constantă; masa scade cu 3,10 g. Ce procent masic de NaHCO₃ avea amestecul?
%
Doar NaHCO₃ se descompune; pierd CO₂ și H₂O.
1. 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O: 2 mol pierd 62,02 g
2. n(NaHCO₃) = $\frac{2 \cdot 3 , 10}{62 , 02}$ = 0,1000 mol → 8,40 g
3. 8,40/19,00 · 100 = 44,2%
3.19,16 g amestec Fe + FeO + Fe₂O₃ se împart în două părți egale. Prima, redusă complet cu H₂, lasă 7,82 g Fe. A doua, agitată cu CuSO₄ în exces, dă un solid cu 0,385 g mai greu. Ce masă de Fe₂O₃ conținea tot amestecul?
g
Oxizii nu reacționează cu CuSO₄: creșterea de masă vine doar din Fe → Cu.
1. Fe metalic (jumătate): $\frac{0 , 385}{63 , 55 - 55 , 85}$ = 0,0500 mol
2. Fe total: 7,82/55,85 = 0,1400 → n(FeO) + 2n(Fe₂O₃) = 0,0900; masa oxizilor: 9,58 − 2,79 = 6,79 g
3. 71,84b + 159,69c = 6,79 și b + 2c = 0,0900 → c = 0,0200 mol
4. Tot amestecul: 0,0400 · 159,69 = 6,38 g Fe₂O₃
4.4,988 g amestec NaH + CaH₂ reacționează complet cu apa și degajă 5,152 L H₂ (c.n.). Ce procent masic de CaH₂ conține amestecul?
%
NaH dă 1 mol H₂, CaH₂ dă 2 mol H₂.
1. NaH + H₂O → NaOH + H₂; CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂
2. 24,00a + 42,09b = 4,988 și a + 2b = 0,2300
3. b = 0,0900 mol → 3,789 g → 76,0%
5.10,00 g calcar dolomitic (CaCO₃, MgCO₃ și SiO₂) se calcinează și pierde 4,40 g. Produsul tratat cu HCl în exces lasă 0,780 g reziduu insolubil. Ce procent masic de MgCO₃ conține proba?
%
Pierderea de masă e CO₂; reziduul e SiO₂.
1. Carbonați: 10,00 − 0,780 = 9,22 g; n(CO₂) = 4,40/44,01 = 0,1000 mol
2. 100,09a + 84,31b = 9,22 și a + b = 0,1000
3. b = 0,0499 mol → 4,20 g MgCO₃ → 42,0%
6.24,51 g KClO₃ se încălzesc până la descompunere totală; se degajă 3,36 L O₂ (c.n.). Restul KClO₃ a trecut în KClO₄ (4KClO₃ → 3KClO₄ + KCl). Ce masă de KClO₄ se formează?
g
O₂ vine doar din 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂.
1. n(KClO₃) = 24,51/122,55 = 0,2000 mol; n(O₂) = 0,1500 mol → 0,1000 mol KClO₃ pe prima cale
2. 0,1000 mol pe a doua cale → n(KClO₄) = $\frac{3}{4} \cdot 0, 1000$ = 0,0750 mol
3. m = 0,0750 · 138,55 = 10,39 g
7.1 mol amestec echimolar Fe + Cu se tratează cu HCl în exces. Câți moli de H₂ se degajă?
0,50,7511,5
Cu nu reacționează; fierul trece în Fe²⁺, nu Fe³⁺.
1. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂: 0,5 mol Fe → 0,5 mol H₂.
2. 0,75 ar presupune FeCl₃, greșit.
8.11,01 g amestec Na₂O₂ + KO₂ reacționează complet cu CO₂ și eliberează 2,24 L O₂ (c.n.). Ce procent masic de KO₂ conține amestecul?
%
Scrie ambele ecuații egalate și compară O₂ pe mol.
1. 2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂; 4KO₂ + 2CO₂ → 2K₂CO₃ + 3O₂
2. 77,98a + 71,10b = 11,01 și 0,5a + 0,75b = 0,1000
3. b = 0,1000 mol → 7,11 g KO₂ → 64,6%