Uma saída prática do teoricamente possível. Resolvendo problemas típicos de química. As massas da substância inicial e do produto da reação são fornecidas. Determine o rendimento do produto da reação

Átomos e moléculas são as menores partículas da matéria, então você pode escolher a massa de um dos átomos como unidade de medida e expressar as massas dos outros átomos em relação ao escolhido. Então, o que é massa molar e qual é a sua dimensão?

O que é massa molar?

O fundador da teoria das massas atômicas foi o cientista Dalton, que compilou uma tabela de massas atômicas e considerou a massa do átomo de hidrogênio como uma só.

Massa molar é a massa de um mol de uma substância. Uma toupeira, por sua vez, é uma quantidade de substância que contém um certo número de minúsculas partículas que participam de processos químicos. O número de moléculas contidas em um mol é chamado de número de Avogadro. Este valor é constante e não muda.

Arroz. 1. Fórmula do número de Avogadro.

Assim, a massa molar de uma substância é a massa de um mol, que contém 6,02 * 10 ^ 23 partículas elementares.

O número de Avogadro recebeu esse nome em homenagem ao cientista italiano Amedeo Avagadro, que provou que o número de moléculas em volumes iguais de gases é sempre o mesmo

A massa molar no Sistema SI Internacional é medida em kg/mol, embora este valor seja geralmente expresso em gramas/mol. Esta quantidade é denotada pela letra inglesa M, e a fórmula da massa molar é a seguinte:

onde m é a massa da substância e v é a quantidade da substância.

Arroz. 2. Cálculo da massa molar.

Como encontrar a massa molar de uma substância?

A tabela de D. I. Mendeleev o ajudará a calcular a massa molar de uma substância específica. Tomemos qualquer substância, por exemplo, ácido sulfúrico... Sua fórmula é a seguinte: H 2 SO 4. Agora vamos voltar à mesa e ver qual é a massa atômica de cada um dos elementos incluídos no ácido. O ácido sulfúrico consiste em três elementos - hidrogênio, enxofre, oxigênio. A massa atômica desses elementos é respectivamente 1, 32, 16.

Acontece que a massa molecular total é igual a 98 unidades de massa atômica (1*2+32+16*4). Assim, descobrimos que um mol de ácido sulfúrico pesa 98 gramas.

A massa molar de uma substância é numericamente igual à massa molecular relativa se as unidades estruturais da substância forem moléculas. A massa molar de uma substância também pode ser igual à massa atômica relativa se as unidades estruturais da substância forem átomos.

Até 1961, um átomo de oxigênio era considerado uma unidade de massa atômica, mas não um átomo inteiro, mas 1/16 dele. Ao mesmo tempo, as unidades químicas e físicas de massa não eram as mesmas. O químico foi 0,03% a mais que o físico.

Atualmente, um sistema de medição unificado foi adotado em física e química. Como padrão e.a.m. 1/12 da massa de um átomo de carbono é selecionado.

Arroz. 3. Fórmula da unidade de massa atômica do carbono.

A massa molar de qualquer gás ou vapor é muito fácil de medir. Basta usar o controle. O mesmo volume de uma substância gasosa é igual em quantidade a outra à mesma temperatura. Uma forma bem conhecida de medir o volume de vapor é determinar a quantidade de ar deslocado. Este processo é realizado por meio de um ramal lateral que leva a um dispositivo de medição.

O conceito de massa molar é muito importante para a química. Seu cálculo é necessário para a criação de complexos poliméricos e muitas outras reações. Na indústria farmacêutica, a concentração de uma determinada substância em uma substância é determinada pela massa molar. Além disso, a massa molar é importante na condução de pesquisas bioquímicas (o processo metabólico em um elemento).

Hoje em dia, graças ao desenvolvimento da ciência, são conhecidas as massas moleculares de quase todos os componentes do sangue, incluindo a hemoglobina.

A maioria dos alunos do ensino secundário considera a química uma das disciplinas mais difíceis e desagradáveis ​​para eles. Na verdade, a química não é mais complicada do que a física ou a matemática e, em alguns casos, é muito mais interessante do que elas. Muitos alunos, que ainda não começaram a estudar química, já têm medo dela inconscientemente, tendo ouvido muitas críticas de alunos do ensino médio sobre todos os “horrores” dessa disciplina e a “tirania” de seu professor.

Outra razão pela qual a química é difícil é que ela utiliza alguns conceitos e termos-chave específicos que o aluno nunca encontrou antes e para os quais é difícil encontrar uma analogia na vida cotidiana. Sem a devida explicação do professor, esses termos permanecem mal compreendidos pelos alunos, o que complica todo o processo subsequente de estudo da química.

Um desses termos é o conceito de massa molar de uma substância e a tarefa de encontrá-la. Esta é a base dos fundamentos de todo o assunto da química.

Qual é a massa molar de uma substância
A definição clássica é que massa molaré a massa de um mol de uma substância. Tudo parece simples, mas ainda não está claro o que é “uma mariposa” e se ela tem alguma ligação com insetos.

Verruga- esta é a quantidade de uma substância que contém um certo número de moléculas, para ser mais preciso, 6,02 ∙ 10 23. Este número é chamado de constante ou número de Avogadro.

Todos os produtos químicos têm composições e tamanhos moleculares diferentes. Portanto, se tomarmos uma porção composta por 6,02 ∙ 10 23 moléculas, então diferentes substâncias terão seu próprio volume e massa dessa porção. A massa desta porção será a massa molar de uma substância específica. A massa molar é tradicionalmente denotada em química pela letra M e tem as dimensões g/mol e kg/mol.

Como encontrar a massa molar de uma substância
Antes de começar a calcular a massa molar de uma substância, você precisa compreender claramente os principais conceitos associados a ela.

1. Massa molar de uma substânciaé numericamente igual à massa molecular relativa se as unidades estruturais da substância forem moléculas. A massa molar de uma substância também pode ser igual à massa atômica relativa se as unidades estruturais da substância forem átomos.
2. Massa atômica relativa mostra quantas vezes a massa de um átomo de um determinado elemento químico é maior que um valor constante predeterminado para o qual é considerada a massa de 1/12 de um átomo de carbono. O conceito de massa atômica relativa é introduzido por conveniência, uma vez que é difícil para uma pessoa operar com números tão pequenos como a massa de um átomo.
3. Se uma substância consiste em íons, então neste caso falamos sobre seu relativo massa da fórmula. Por exemplo, a substância carbonato de cálcio CaCO 3 consiste em íons.
   
4. A massa atômica relativa de uma substância de um determinado elemento químico pode ser encontrada na tabela periódica. Por exemplo, para o elemento químico carbono, a massa atômica relativa é 12,011. A massa atômica relativa não tem unidades de medida. A massa molar do carbono será igual, como mencionado acima, à massa atômica relativa, mas ao mesmo tempo terá unidades de medida. Ou seja, a massa molar do carbono será 12 g/mol. Isso significa que 6,02 ∙ 10 23 átomos de carbono pesarão 12 gramas.
5. A massa molecular relativa pode ser encontrada como a soma das massas atômicas de todos os elementos químicos que formam uma molécula de uma substância. Vamos considerar isso usando o exemplo do dióxido de carbono, ou como todos o chamam, dióxido de carbono, que tem a fórmula CO 2.

   Uma molécula de dióxido de carbono contém um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio. Usando a tabela periódica, descobrimos que a massa molecular relativa do dióxido de carbono será igual a 12 + 16 ∙ 2 = 44 g/mol. Essa é exatamente a massa que terá uma porção de dióxido de carbono, composta por 6,02 ∙ 10 23 moléculas.
   

6. A fórmula clássica para encontrar a massa molar de uma substância em química é a seguinte:

   M = m/n

   
   
   onde, m é a massa da substância, g;
   n é o número de mols de uma substância, ou seja, quantas porções de 6,02 ∙ 10 23 moléculas, átomos ou íons ela contém, mols.

   Assim, o número de moles de uma substância pode ser determinado pela fórmula:

   n = N/Na

   
   
   onde, N é o número total de átomos ou moléculas;
   N a é o número ou constante de Avogadro, igual a 6,02 ∙ 10 23.

   A maioria dos problemas para encontrar a massa molar de uma substância em química baseia-se nessas duas fórmulas. É improvável que usar dois relacionamentos relacionados seja uma dificuldade intransponível para a maioria das pessoas. O principal é entender a essência de conceitos básicos como toupeira, massa molar e massa atômica relativa, e então resolver problemas de química não lhe causará nenhuma dificuldade.

Como ajuda para encontrar a massa molar de uma substância e resolver a maioria dos problemas químicos típicos relacionados a ela, sugerimos o uso de nossa calculadora. É muito fácil de usar. Abaixo da linha fórmula química do composto na lista suspensa, selecione o primeiro elemento químico incluído na fórmula da substância química. Na caixa ao lado da lista, insira o número de átomos da substância química. Se o número de átomos for um, deixe o campo em branco. Se você precisar adicionar um segundo elemento e os subsequentes, pressione o sinal de mais verde e repita a ação acima até obter a fórmula completa da substância. Verifique a exatidão da entrada usando a fórmula química atualizada do composto. Clique no botão Calcular para obter a massa molar da substância desejada.

Para resolver a maioria dos problemas típicos de química, você também pode adicionar uma das condições conhecidas: o número de moléculas, o número de moles ou a massa da substância. Abaixo do botão Calcular após clicar nele, será dada uma solução completa para o problema com base nos dados iniciais inseridos.

Se houver colchetes na fórmula química de uma substância, expanda-os adicionando o índice correspondente a cada elemento. Por exemplo, em vez da fórmula clássica do hidróxido de cálcio Ca(OH) 2, use a seguinte fórmula para a substância química CaO 2 H 2 na calculadora.

A resolução de problemas de química escolar pode apresentar algumas dificuldades para os alunos, por isso publicamos uma série de exemplos de soluções para os principais tipos de problemas de química escolar com uma análise detalhada.

Para resolver problemas de química você precisa conhecer uma série de fórmulas listadas na tabela abaixo. Usando este conjunto simples corretamente, você pode resolver quase todos os problemas de um curso de química.

Cálculos da quantidade de substância	Compartilhar cálculos	Cálculo do rendimento do produto de reação
ν=m/M, ν=V/V M , ν=N/NA , ν=PV/RT	ω=m h/m rev, φ=V h/V rev, χ=ν h/ν rev	η = m pr./m teoria. , η = V pr./V teoria. , η = ν pr./ν teoria.
ν—quantidade de substância (mol); ν h - quantidade quociente de substância (mol); ν volume - quantidade total de substância (mol); m—massa (g); m h – massa parcial (g); m sobre - massa total (g); V—volume (l); V M - volume 1 mol (l); V h - volume privado (l); V sobre - volume total (l); N é o número de partículas (átomos, moléculas, íons); N A - Número de Avogadro (número de partículas em 1 mol de substância) N A =6,02×10 23; Q é a quantidade de eletricidade (C); F é a constante de Faraday (F » 96500 C); P - pressão (Pa) (1 atm » 10 5 Pa); R é a constante universal dos gases R » 8,31 J/(mol×K); T – temperatura absoluta (K); ω—fração de massa; φ—fração de volume; χ—fração molar; η é o rendimento do produto da reação; m ave., V ave., ν ave. - massa prática, volume, quantidade de substância; teoria m, teoria V, teoria ν - massa, volume, quantidade de matéria são teóricos.

Calculando a massa de uma certa quantidade de substância

Exercício:

Determine a massa de 5 mol de água (H 2 O).

Solução:

1. Calcule a massa molar de uma substância usando a tabela periódica de DI Mendeleev. As massas de todos os átomos são arredondadas para a unidade mais próxima, cloro - para 35,5.
   M(H2O)=2×1+16=18 g/mol
2. Encontre a massa de água usando a fórmula:
   m = ν×M(H 2 O) = 5 mol × 18 g/mol = 90 g
3. Escreva a resposta:
   Resposta: a massa de 5 moles de água é 90 g

Cálculo da fração de massa do soluto

Exercício:

Calcule a fração mássica do sal (NaCl) na solução obtida pela dissolução de 25 g de sal em 475 g de água.

Solução:

1. Escreva a fórmula para encontrar a fração de massa:
   ω(%) = (m água / m solução)×100%
2. Encontre a massa da solução.
   solução m = m(H 2 O) + m(NaCl) = 475 + 25 = 500 g
3. Calcule a fração de massa substituindo os valores na fórmula.
   ω(NaCl) = (m mistura /m solução)×100% = (25/500)×100%=5%
4. Escreva a resposta.
   Resposta: a fração mássica de NaCl é 5%

Cálculo da massa de uma substância em solução com base em sua fração de massa

Exercício:

Quantos gramas de açúcar e água são necessários para obter 200 g de uma solução a 5%?

Solução:

1. Escreva a fórmula para determinar a fração de massa da substância dissolvida.
   ω = m água / m solução → m água = m solução ×ω
2. Calcule a massa de sal.
   m mistura (sal) = 200×0,05=10 g
3. Determine a massa de água.
   m(H 2 O) = m (solução) - m (sal) = 200 - 10 = 190 g
4. Escreva a resposta.
   Resposta: você precisa levar 10 g de açúcar e 190 g de água

Determinação do rendimento do produto da reação como uma porcentagem do teoricamente possível

Exercício:

Calcule o rendimento de nitrato de amônio (NH 4 NO 3) em porcentagem do teoricamente possível, se ao passar 85 g de amônia (NH 3) em uma solução de ácido nítrico (HNO 3), foram obtidos 380 g de fertilizante.

Solução:

1. Escreva a equação da reação química e atribua os coeficientes
   NH 3 + HNO 3 = NH 4 NÃO 3
2. Escreva os dados da definição do problema acima da equação de reação.
   

   m = 85g				m pr. = 380 g
   NH3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. De acordo com as fórmulas das substâncias, calcule a quantidade de uma substância de acordo com os coeficientes como o produto da quantidade de substância pela massa molar da substância:
   
4. A massa de nitrato de amônio obtida na prática é conhecida (380 g). Para determinar a massa teórica do nitrato de amônio, faça uma proporção
   85/17=x/380
   
5. Resolva a equação, determine x.
   x=400 g de massa teórica de nitrato de amônio
6. Determine o rendimento do produto da reação (%), referindo a massa prática à teórica e multiplicando por 100%
   η=m ex/m teoria. =(380/400)×100%=95%
7. Escreva a resposta.
   Resposta: o rendimento de nitrato de amônio foi de 95%.

Cálculo da massa do produto com base na massa conhecida do reagente contendo uma certa proporção de impurezas

Exercício:

Calcule a massa de óxido de cálcio (CaO) obtida pela queima de 300 g de calcário (CaCO 3) contendo 10% de impurezas.

Solução:

1. Escreva a equação da reação química e insira os coeficientes.
   CaCO3 = CaO + CO2
2. Calcule a massa de CaCO 3 puro contida no calcário.
   ω(puro) = 100% - 10% = 90% ou 0,9;
   m(CaCO3) = 300×0,9=270g
3. Escreva a massa resultante de CaCO 3 acima da fórmula CaCO 3 na equação de reação. A massa desejada de CaO é denotada por x.
   

   270g		x g
   CaCO3	=	São	+	CO2

4. Nas fórmulas das substâncias da equação, anote a quantidade da substância (de acordo com os coeficientes); o produto das quantidades de substâncias pela sua massa molar (massa molecular de CaCO 3 = 100 , CaO = 56 ).
   
5. Faça uma proporção.
   270/100=x/56
6. Resolva a equação.
   x = 151,2g
7. Escreva a resposta.
   Resposta: a massa do óxido de cálcio será 151,2 g

Cálculo da massa do produto da reação se o rendimento do produto da reação for conhecido

Exercício:

Quantos g de nitrato de amônio (NH 4 NO 3) podem ser obtidos pela reação de 44,8 litros de amônia (N.S.) com ácido nítrico, se se sabe que o rendimento prático é 80% do teoricamente possível?

Solução:

1. Escreva a equação da reação química e organize os coeficientes.
   NH 3 + HNO 3 = NH 4 NÃO 3
2. Escreva essas condições do problema acima da equação de reação. Denote a massa de nitrato de amônio por x.
   
3. Sob a equação de reação escreva:
   a) a quantidade de substâncias de acordo com os coeficientes;
   b) o produto do volume molar da amônia pela quantidade da substância; o produto da massa molar de NH 4 NO 3 e a quantidade de substância.
4. Faça uma proporção.
   44,4/22,4=x/80
5. Resolva a equação encontrando x (massa teórica do nitrato de amônio):
   x= 160g.
6. Encontre a massa prática de NH 4 NO 3 multiplicando a massa teórica pelo rendimento prático (em frações da unidade)
   m(NH 4 NO 3) = 160 × 0,8 = 128 g
7. Escreva sua resposta.
   Resposta: a massa do nitrato de amônio será de 128 g.

Determinação da massa do produto se um dos reagentes for ingerido em excesso

Exercício:

14 g de óxido de cálcio (CaO) foram tratados com uma solução contendo 37,8 g de ácido nítrico (HNO 3). Calcule a massa do produto da reação.

Solução:

1. Escreva a equação da reação, organize os coeficientes
   CaO + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O
2. Determine os moles dos reagentes usando a fórmula: ν =m/M
   ν(CaO) = 14/56 = 0,25 mol;
   ν(HNO3) = 37,8/63 = 0,6 mol.
   
3. Escreva as quantidades calculadas da substância acima da equação de reação. Abaixo da equação estão as quantidades da substância de acordo com os coeficientes estequiométricos.
   
4. Determine a substância ingerida em deficiência comparando as proporções das quantidades de substâncias ingeridas com os coeficientes estequiométricos.
   0,25/1 < 0,6/2
   Conseqüentemente, o ácido nítrico é ingerido em deficiência. Iremos usá-lo para determinar a massa do produto.
5. Sob a fórmula do nitrato de cálcio (Ca(NO 3) 2) na equação, escreva:
   a) a quantidade de substância, segundo o coeficiente estequiométrico;
   b) o produto da massa molar pela quantidade de substância. Acima da fórmula (Ca(NO 3) 2) - x g.

   0,25 mol		0,6 mol		x g
   CaO	+	2HNO3	=	Ca(NO3)2	+	H2O
   1 toupeira		2 mol		1 toupeira
   				m = 1×164g

6. Faça uma proporção
   0,25/1=x/164
7. Definir x
   x = 41g
8. Escreva sua resposta.
   Resposta: a massa do sal (Ca(NO 3) 2) será de 41 g.

Cálculos usando equações de reação termoquímica

Exercício:

Quanto calor será liberado quando 200 g de óxido de cobre (II) (CuO) forem dissolvidos em ácido clorídrico (solução aquosa de HCl), se a equação termoquímica da reação for:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O + 63,6 kJ

Solução:

1. Escreva os dados da declaração do problema acima da equação de reação
   
2. Na fórmula do óxido de cobre, escreva sua quantidade (de acordo com o coeficiente); produto da massa molar pela quantidade de substância. Coloque x acima da quantidade de calor na equação de reação.
   

   200g
   CuO	+	2HCl	=	CuCl2	+	H2O	+	63,6kJ
   1 toupeira
   m = 1×80g

3. Faça uma proporção.
   200/80=x/63,6
4. Calcule x.
   x=159kJ
5. Escreva a resposta.
   Resposta: quando 200 g de CuO são dissolvidos em ácido clorídrico, são liberados 159 kJ de calor.

Escrevendo uma equação termoquímica

Exercício:

Quando 6 g de magnésio são queimados, são liberados 152 kJ de calor. Elabore uma equação termoquímica para a formação do óxido de magnésio.

Solução:

1. Escreva a equação da reação química, mostrando a liberação de calor. Organize os coeficientes.
   2Mg + O 2 = 2MgO + Q
2. 
   

   6g						152
   2mg	+	O2	=	2MgO	+	P

3. Abaixo das fórmulas das substâncias escreva:
   a) quantidade de substância (de acordo com coeficientes);
   b) o produto da massa molar pela quantidade de substância. Sob o efeito térmico da reação coloque x.
   
4. Faça uma proporção.
   6/(2×24)=152/x
5. Calcule x (quantidade de calor, de acordo com a equação)
   x=1216kJ
6. Escreva a equação termoquímica em sua resposta.
   Resposta: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Cálculo de volumes de gás usando equações químicas

Exercício:

Quando a amônia (NH 3) é oxidada com oxigênio na presença de um catalisador, formam-se óxido de nitrogênio (II) e água. Que volume de oxigênio reagirá com 20 litros de amônia?

Solução:

1. Escreva a equação da reação e atribua os coeficientes.
   4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
2. Escreva os dados da definição do problema acima da equação de reação.
   

   20 litros		x
   4NH3	+	5O2	=	4 NÃO	+	6H2O

3. Na equação de reação, anote as quantidades de substâncias de acordo com os coeficientes.
   
4. Faça uma proporção.
   20/4=x/5
5. Encontre x.
   x= 25 eu
6. Escreva a resposta.
   Resposta: 25 litros de oxigênio.

Determinação do volume de um produto gasoso a partir de uma massa conhecida de um reagente contendo impurezas

Exercício:

Que volume (n.v.) de dióxido de carbono (CO 2) será liberado quando 50 g de mármore (CaCO 3) contendo 10% de impurezas em ácido clorídrico forem dissolvidos?

Solução:

1. Escreva a equação da reação química e organize os coeficientes.
   CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
2. Calcule a quantidade de CaCO 3 puro contida em 50 g de mármore.
   ω(CaCO3) = 100% - 10% =90%
   Para converter em frações de uma unidade, divida por 100%.
   w(CaCO3) = 90%/100%=0,9
   m(CaCO 3) = m(mármore) × w(CaCO 3) = 50 × 0,9 = 45 g
3. Escreva o valor resultante acima do carbonato de cálcio na equação de reação. Coloque x l sobre CO 2.
   

   45g								x
   CaCO3	+	2HCl	=	CaCl2	+	H2O	+	CO2

4. Abaixo das fórmulas das substâncias escreva:
   a) a quantidade da substância, conforme coeficientes;
   b) o produto da massa molar pela quantidade de substância, se estivermos falando da massa de uma substância, e o produto do volume molar pela quantidade de substância, se estivermos falando do volume de uma substância.

   Cálculo da composição da mistura usando a equação da reação química

   Exercício:

   A combustão completa de uma mistura de metano e monóxido de carbono (II) exigiu o mesmo volume de oxigênio. Determine a composição da mistura gasosa em frações volumétricas.

   Solução:

   1. Escreva as equações de reação e atribua coeficientes.
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
   2. Designe a quantidade de monóxido de carbono (CO) como x, e a quantidade de metano como y
      

   45g								x
   CaCO3	+	2HCl	=

   X
   CO	+	1/2О 2	=	CO2
   no
   Capítulo 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H2O

5. Determine a quantidade de oxigênio que será consumida para a combustão de x mol CO e y mol CH 4.
   

   X		0,5 x
   CO	+	1/2О 2	=	CO2
   no		2º
   Capítulo 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H2O

6. Tire uma conclusão sobre a relação entre a quantidade de oxigênio e a mistura de gases.
   A igualdade de volumes de gases indica igualdade de quantidades de substância.
7. Escreva uma equação.
   x + y = 0,5x + 2y
8. Simplifique a equação.
   0,5 x = y
9. Considere a quantidade de CO como 1 mol e determine a quantidade necessária de CH4.
   Se x=1, então y=0,5
10. Encontre a quantidade total da substância.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
11. Determine a fração volumétrica de monóxido de carbono (CO) e metano na mistura.
    φ(СО) = 1/1,5 = 2/3
    φ(CH 4) = 0,5/1,5 = 1/3
12. Escreva a resposta.
    Resposta: a fração volumétrica de CO é 2/3 e CH 4 é 1/3.

Material de referência:

Tabela Mendeleiev

Tabela de solubilidade

Comece a digitar parte da condição (por exemplo, can , what is equal to ou find ):

Tópico III. Subgrupo nitrogênio. Trabalho 4. Cálculos para determinar a fração mássica ou volumétrica do rendimento do produto da reação a partir dos problemas teoricamente possíveis e inversos

• 1. O hidróxido de sódio, ingerido na quantidade necessária, foi tratado com uma solução contendo 252 g de ácido nítrico. Calcule a massa do sal obtido se a fração mássica do rendimento for 90%. (Resposta: 306)
• 2. Calcule o volume de amônia (n.a.) que pode ser obtido aquecendo 20 g de cloreto de amônio com excesso de hidróxido de cálcio se a fração volumétrica do rendimento de amônia for 98%. (Resposta: 8,2 litros.)
• 3. De 28 g de óxido de cálcio obtivemos 76 g de nitrato de cálcio. Calcule a fração de massa do rendimento de sal. (Resposta: 92,7%.)
• 5. Quando o nitrito de amônio NH4NO2 é aquecido, formam-se nitrogênio e água. Calcule o volume de nitrogênio (nº) que pode ser obtido a partir da decomposição de 128 g de nitrito de amônio se a fração volumétrica do rendimento de nitrogênio for 90%. (Resposta: 40,3 litros.)
• 7. Ao decompor o cloreto de amônio pesando 107 g, obteve-se amônia com volume de 38 litros (nº). Calcule a fração volumétrica do rendimento de amônia. (Resposta: 84,8%.)
• 8. Calcule a massa de fósforo necessária para produzir 200 kg de ácido fosfórico se a fração mássica do rendimento de ácido for 90%. (Resposta: 70,3 kg.)
• 9. Que volume de amônia (n.a.) pode ser obtido aquecendo uma mistura de 33 g de sulfato de amônio com excesso de hidróxido de cálcio, se a fração volumétrica do rendimento de amônia for de 85%? (Resposta: 9,5 litros.)

Três variantes de problemas: 1. São fornecidas as massas da substância inicial e do produto da reação. Determine o rendimento do produto da reação. 2. São fornecidas as massas da substância inicial e o rendimento do produto da reação. Determine a massa do produto. 3. A massa do produto e o rendimento do produto são fornecidos. Determine a massa da substância inicial.

Dado: m(ZnO) = 32,4 g m pr (Zn) = 24 g Encontre: ωout (Zn) - ? Solução: 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 mol Leia o problema, anote a condição (dada, encontre), crie a equação da reação (defina os coeficientes), sublinhe o que é dado no problema, o que precisa ser encontrados, anote suas quantidades nas substâncias sublinhadas de acordo com a equação (mol). Quando o alumínio atua sobre o óxido de zinco pesando 32,4 g, obtêm-se 24 g de zinco. Encontre a fração de massa do rendimento do produto da reação.

Dado: m(ZnO) = 32,4 g m pr (Zn) = 24 g Encontre: ωout (Zn) - ? М(ZnO)=81g/mol Solução: 0,4 mol x 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 mol Vamos encontrar a quantidade da substância ZnO usando a fórmula: =m/M. Vamos assinar a quantidade de substância acima dele na equação. Sobre Zn assinamos x. Vamos encontrar x compondo e resolvendo a proporção. (ZnO) = 32,4/81 = 0,4 mol 0,4/3 = x/3 x = 0,4 mol é a quantidade teórica da substância encontrada pela equação

Dado: m(ZnO) = 32,4 g m pr (Zn) = 24 g Encontre: ωout (Zn) - ? M(ZnO) = 81 g/mol M(Zn) = 65 g/mol Solução: 0,4 mol x 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 3 mol Vamos converter a quantidade resultante de substância Zn em massa usando a fórmula: m = M m (Zn) =0,4 mol × 65 g/mol = 26 g é a massa teórica de Zn. No problema, a condição dá uma massa prática de 24 G. Agora vamos encontrar a parcela do rendimento do produto em relação ao teoricamente possível. ω out = = = 0,92 (ou 92%) m pr (Zn) m teoria (Zn) 24 g 26 g Resposta: ω out = 92%

Dado: m (Al (OH) 3) = 23,4 g ω out (Al 2 O 3) = 92% Encontre: m in (Al 2 O 3) -? M(Al(OH) 3) = 78 g/mol Solução: 0,3 mol x 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O 2 mol 1 mol Determine a massa de óxido de alumínio que pode ser obtida a partir de 23, 4 g de hidróxido de alumínio se o rendimento da reação for 92% do teoricamente possível. M(Al 2 O 3) = 102 g/mol (Al(OH) 3) = 23,4 g/78 g/mol = 0,3 mol 0,3/2 = x/1 x = 0,15 mol m teoria (Al 2 O 3) = n M = 0,15 mol 102 g/mol = 15,3 g m ex. (Al 2 O 3) = 15,3 g × 0,92 = 14 g Resposta: m ex. ( Al 2 O 3) = 14 g

Quando o monóxido de carbono (II) reage com o óxido de ferro (III), obtém-se ferro pesando 11,2 g Encontre a massa de óxido de ferro (III) utilizada, levando em consideração que o rendimento dos produtos da reação é 80% do teoricamente possível. Dado: m in (Fe) = 11,2 g ω out (Fe) = 80% Encontre: M (Fe 2 O 3) - ? Solução: Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 mol 2 mol m teoria = = =14 g m pr (Fe) ω out (Fe) 11,2 g 0,8

Dado: m in (Fe) = 11,2 g ω out (Fe) = 80% Encontre: m(Fe 2 O 3) - ? M (Fe) = 56 g/mol M (Fe 2 O 3) = 160 g/mol Solução: x 0,25 mol Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 1 mol 2 mol Convertemos a massa teórica de ferro encontrada em quantidade substâncias de acordo com a fórmula: = m/M ((Fe) = 14 g /56 g/mol = 0,25 mol Vamos escrever essa quantidade de ferro acima dele na equação, escreva x acima do óxido. Vamos resolver a proporção: x /1 = 0,25/ 2, x = 0,125 mol Agora converta para massa usando a fórmula: m = ×M m(Fe 2 O 3) = 0,125 mol × 160 g/mol = 20 g Resposta: m(Fe 2 O 3) = 20g

Problemas para solução independente 1. Para obter um precipitado de sulfato de bário, utilizou-se ácido sulfúrico pesando 490 g A fração mássica do sal com rendimento teoricamente possível foi de 60%. Qual é a massa de sulfato de bário obtida? 2. Calcule o rendimento de nitrato de amônio em porcentagem do teoricamente possível, se ao passar 85 g de amônia por uma solução de ácido nítrico foram obtidos 380 g de sal 3. Como resultado da oxidação catalítica do enxofre (IV) óxido pesando 16 kg com excesso de oxigênio, forma-se óxido de enxofre (VI). Calcule a massa do produto da reação se seu rendimento for 80% do teoricamente possível. 4. Calcule a massa de ácido nítrico que pode ser obtida a partir de 17 g de nitrato de sódio quando reage com ácido sulfúrico concentrado, se a fração mássica do rendimento ácido for 0,96. 5. A cal apagada, retirada na quantidade necessária, foi tratada com 3,15 kg de ácido nítrico puro. Que massa de nitrato de cálcio foi obtida se o rendimento prático nas frações mássicas for 0,98 ou 98% em relação ao teórico?