Reacții de combinare și descompunere; descompuneri termice

Combinări

Fe + Cl₂fierul ajunge la Fe³⁺: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
Fe + Sdoar Fe²⁺: Fe + S → FeS
Alcaline + O₂4Li → 2Li₂O, 2Na → Na₂O₂ (peroxid), K → KO₂ (superoxid)
NH₃ + HClNH₄Cl (fum alb)

Descompunerile din programă

Substanță	Ecuație	Observație
KClO₃	2KClO₃ → 2KCl + 3O₂	cu MnO₂; fără catalizator: 4KClO₃ → 3KClO₄ + KCl
H₂O₂	2H₂O₂ → 2H₂O + O₂	MnO₂; soluția pierde masa O₂
carbonați neutri	CaCO₃ → CaO + CO₂	Na₂CO₃, K₂CO₃ nu se descompun la flacără
hidroxizi	Cu(OH)₂ → CuO + H₂O; 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O	NaOH, KOH nu se descompun

Azotații (dincolo de programă)

Cation	Ecuație	Reziduu
Na, K (alcaline fără Li)	2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂	nitrit
Li, Mg, Ca, Zn, Cu, Pb	2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂	oxid
Ag	2AgNO₃ → 2Ag + 2NO₂ + O₂	metal
Hg	Hg(NO₃)₂ → Hg + 2NO₂ + O₂ (HgO la ~380 °C)	metal în vapori
Fe(II)	4Fe(NO₃)₂ → 2Fe₂O₃ + 8NO₂ + O₂	Fe₂O₃ (Fe se oxidează)

Săruri de amoniu (dincolo de programă)

Sare	Ecuație	Indiciu
NH₄Cl	NH₄Cl → NH₃ + HCl	se recombină la rece; pare sublimare
NH₄NO₃	NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O (≈ 200 °C)	gaz ilariant; la peste 300 °C: N₂ + O₂
NH₄NO₂	NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O	N₂ în laborator
(NH₄)₂Cr₂O₇	(NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O	„vulcanul”: portocaliu → verde
(NH₄)₂CO₃	(NH₄)₂CO₃ → 2NH₃ + CO₂ + H₂O	nu lasă reziduu

Alte descompuneri (dincolo de programă)

Substanță	Ecuație
HgO, PbO₂	2HgO → 2Hg + O₂; 2PbO₂ → 2PbO + O₂
KMnO₄	2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂
NaHCO₃	2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
CaC₂O₄·H₂O	→ CaC₂O₄ (−H₂O) → CaCO₃ (−CO) → CaO (−CO₂)
malachit / azurit	CuCO₃·Cu(OH)₂ → 2CuO + CO₂ + H₂O; 2CuCO₃·Cu(OH)₂ → 3CuO + 2CO₂ + H₂O

Cum calculezi

Masa pierdutăgazele (și vaporii de apă)
Raport reziduu/inițial $m_{reziduu} / m_{ini ț ial}$ identifică sarea sau metalul
Amestecuridouă necunoscute: o ecuație din masa inițială și una din masa reziduului sau din volumul de gaz

1.20,00 g amestec de NaNO₃ și Pb(NO₃)₂ se calcinează până la masă constantă. Rămân 14,58 g reziduu solid. Calculează procentul masic de NaNO₃ din amestec.
%
NaNO₃ trece în NaNO₂, iar Pb(NO₃)₂ în PbO.
1. Factori de masă: NaNO₂/NaNO₃ = 69,00/84,99 = 0,8118; PbO/Pb(NO₃)₂ = 223,2/331,2 = 0,6739
2. $0, 8118 x + 0, 6739 (20, 00 - x) = 14, 58 \Rightarrow 0, 1379 x = 1, 102$
3. x = 7,99 g NaNO₃ → 40,0%
2.Câte procente din masa inițială pierde (NH₄)₂Cr₂O₇ prin descompunere termică completă?
%
Singurul solid rămas este Cr₂O₃ verde.
1. (NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O
2. M: 252,07 → 151,99 g/mol
3. Pierdere $= (1 - \frac{151 , 99}{252 , 07}) \cdot 100 = 39, 7%$
3.Peste 150 g soluție de H₂O₂ 6% se adaugă puțin MnO₂. Ce volum de O₂ (c.n.) se degajă la descompunerea completă?
L
2 mol H₂O₂ dau 1 mol O₂; MnO₂ doar catalizează.
1. m(H₂O₂) = 9,00 g → $n = \frac{9 , 00}{34 , 01} = 0, 265$ mol
2. n(O₂) = 0,132 mol
3. V = 0,132·22,4 = 2,96 L
4.Care azotat lasă prin calcinare un nitrit?
Cu(NO₃)₂KNO₃AgNO₃Pb(NO₃)₂
Nitritul rezistă la încălzire doar la metalele foarte active.
1. 2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂
2. Cu(NO₃)₂ și Pb(NO₃)₂ dau oxid + NO₂ + O₂; AgNO₃ dă Ag metalic.
5.Care descompunere NU are loc prin încălzire în flacăra becului de gaz?
CaCO₃ → CaO + CO₂Cu(OH)₂ → CuO + H₂ONa₂CO₃ → Na₂O + CO₂2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
Programa spune „carbonații neutri”, dar nu toți se descompun la fel de ușor.
1. Na₂CO₃ se topește (≈ 850 °C) fără să se descompună în condiții obișnuite.
2. CaCO₃, Cu(OH)₂ și NaHCO₃ se descompun ușor.
6.Carbonatul neutru al unui metal divalent, MCO₃, pierde prin calcinare 35,10% din masă. Calculează masa atomică a metalului.
g/mol
Masa pierdută este CO₂: $\frac{44 , 01}{A + 60 , 01} = 0, 3510$ .
1. $A + 60, 01 = \frac{44 , 01}{0 , 3510} = 125, 38$
2. A = 65,37 → zinc (ZnCO₃ → ZnO + CO₂)
7.CaC₂O₄·H₂O se încălzește până la 900 °C, când rămâne doar CaO. Ce procent din masa inițială reprezintă reziduul?
%
Pierde pe rând H₂O, CO și CO₂; 1 mol hidrat → 1 mol CaO.
1. M(CaC₂O₄·H₂O) = 146,11; M(CaO) = 56,08
2. $\frac{56 , 08}{146 , 11} \cdot 100 = 38, 38%$
3. (Treptele intermediare: 87,7% CaC₂O₄, 68,5% CaCO₃)
8.Ce masă de CuO rezultă la calcinarea a 34,47 g azurit, 2CuCO₃·Cu(OH)₂?
g
Azuritul are 3 atomi de Cu pe unitate de formulă; M = 344,67 g/mol.
1. $n = \frac{34 , 47}{344 , 67} = 0, 1000$ mol
2. 2CuCO₃·Cu(OH)₂ → 3CuO + 2CO₂ + H₂O → 0,300 mol CuO
3. m = 0,300·79,55 = 23,87 g