Răspuns:
Știm:
-masa de Na= 11,5 g
-A Na=23 g/mol atom
-masa de soluție inițială=msi=200 g
-concentrația procentuală de masă inițială=C% i=5%
-relația matematică pentru concentrația procentuală este:
-C %= md.100/ms
unde:
md=masa de substanță dizolvată, g
ms=masa de soluție=md + m apă
-A H=1 g/mol; A O = 16 g/mol
-Masa moleculară, M NaOH=40 g/mol; M H2O=18 g/mol
-reacția chimică dintre Na și H₂O
-calcul stoechiometric pe baza ecuației chimice
Nu știm:
-masa dizolvată inițială de NaOH=mdi=? g
-masa de apă din soluția inițială=m apă i =? g
-masa de H₂O consumată de 11,5 g Na= X g
-masa de NaOH format de 11,5 g Na=Y g
-masa finală de NaOH = mdi+Y=mdf=? g
-masa de apă rămasă=m apă i-X g
-masa de soluție finală=msf = md f+ mapă rămasă=? g
-concentrația finală=C% f=?
Calcule și ordinea lor
1) Calculăm md i de NaOH și m apă i din 200 g soluție de 5% NaOH, concentrație inițială
C%i = md1.100/msi
5% =mdi.100%/200 g, mdi=5.200g/100=10 g de NaOH
mapă i= 200 g soluție-10 g NaOH=190 g
2) Calculăm masa de H₂O consumată (X) și masa de NaOH (Y) formată de
11,5 g de Na, prin calcul stoechiometric:
mase, g: 11,5 g Na.....Xg H₂O.........Y g NaOH
2 Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ gaz
M(g/mol) 2.23g.....2.18.............2.40
Xg H₂O = 11,5 g.2.18 g/mol/2.23 g/mol=9 g
Y g NaOH = 11,5 g.2.40 g/mol/2.23 g/mol= 20 g
3) Calculăm masa de NaOH finală (m d f) și masa de apă rămasă în soluție:
mdf=mdi+Y =10 g NaOH +20 g NaOH =30 g de NaOH
m apă rămasă= m apă inițială-X=190 g - 9 g=181 g H₂O
4) Calculăm concentrația finală a soluției de NaOH, C%f=?
Știm:
mdf=30 g NaOH
ms f= 30 g de NaOH + 181 g =211 g
C%f = mdf.100/msf
C%f=30 g.100%/211 g=14,22 aprox
Concentrația finală este mai mare față de 5%, inițiala.
R: 14,22%
Verificați calculele!
Explicație:
Dacă se introduce Na în soluția de apoasă de NaOH, va avea loc reacția dintre Na și H₂O din soluție:
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ gaz
Cantitatea de NaOH formată va crește cantitatea de NaOH din soluție și cantitatea de apă din soluție va scădea, fiindcă se consumă o parte din ea.
În final, vom avea o soluție mai concentrată în NaOH.
