Investeşte în oameni !FONDUL SOCIAL EUROPEANProgramul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 –2013 Axa prioritară nr. 1 „Educaţiaşiformareaprofesionalăînsprijinulcreşteriieconomiceşidezvoltăriisocietăţiibazatepecunoaştere”Domeniul major de intervenţie 1.2 „Calitateînînvăţământulsuperior”

Numărulde identificareal contractului:POSDRU/156/1.2/G/138821 Beneficiar:UniversitateaPOLITEHNICA din BucureştiTitlulproiectului: Calitate, inovare, comunicare-instrumenteeficienteutilizatepentrucreştereaaccesuluişipromovabilităţiiînînvăţământulsuperior tehnic

Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de pregătire a studenţilor în vederea asigurării de şanse egale

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

1

MODUL DE INSTRUIRE: CHIMIE

Curs: 6

Grupele: G1, G2, G3

Formator: AlinaMarietaSIMION

Noiembrie / 2015

o REACTII REDOX – CONTINUARE

o CALCULE CHIMICE

2

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

3

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

Exemplu de egalare a unei reacţii redox prin întocmirea

sistemului redox

MnO2 + HCl MnCl2 + H2O + Cl2

1. Scrierea reactivilor si produsilor de reactie:

2. Calcularea numerelor de oxidare

MnO2 + HCl MnCl2 + H2O + Cl22+4 +11 +2 1 +1 2

0

3. Alegerea sistemului redox (elementele care se oxidează şi se reduc),

calculul numărului de electroni cedaţi şi acceptaţi:

Mn + 2 e+4

Mn+2

Cl 1 e1

1/2 Cl2

0

acceptă electroni, deci se reduce S.O.

de la +4 la +2, are caracter oxidant

cedează electroni, deci se oxidează,

are caracter reducător

4

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

4. Se stabilesc coeficientii: cele două semiecuaţii redox se ȋnmulţesc

pentru a obţine numărul de electroni indicat de cel mai mic multiplu

comun => Coeficientul pentru substanţa care conţine Mn4+ va fi 1 şi

coeficientul pentru substanţa care conţine ionii Cl1- (HCl) va fi 2.

Mn + 2 e+4

Mn+2

Cl 1 e1

1/2 Cl2

0

2

1

2

x 1

x 2

5. Se egalează apoi restul atomilor care nu au suferit fenomenul de

oxido-reducere

MnO2 + 4 HCl MnCl2 + 2 H2O + Cl2

5

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

Pentru efectuarea egalării se respectă următoarea ordine:

- elementele care au schimbat stările de oxidare;

- cationii metalelor din grupa I, II, III, etc. principale;

- anionii monoatomici şi poliatomici în care elementele nu şi-au

schimbat starea de oxidare (ex.: Cl, NO3, SO4

2);

- atomii de hidrogen şi oxigen care nu au participat la fenomenul de

oxidoreducere.

În cazul moleculelor diatomice participante la cuplul redox, dacă

numărul de atomi rezultaţi din sistem este impar, se dublează coeficienţii:

Al + HCl → AlCl3 + H2

Al0 - 3 e → Al3+ |∙1

H1+ + 1 e → ½ H20 |∙3

Al + 3 HCl → AlCl3 + 3/2 H2 |∙2

Reacţia devine: 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2 ↑

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

6

Reactii redox - exemple

K2Cr2O7 + 4 H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4 H2O + 3 [O] +1 +6 -2 +6 +3 -2 0

2 Cr

O

+ 3e

- 2e

+6

-2

2 Cr

O

+3

0

6

26

1

3

8 HNO3 + 3 Cu 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O+5 0 +2 +2

N

Cu

+5

0

+ 3e

N

Cu

+2

+2

3

26

2

3- 2e

7

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

2 I2 + Na2S2O3 + 5 Na2CO3 2 Na2SO4 + 8 NaI + 5 CO2

0 +1 +2 -2 +6 -1

I

S

0

+2

+ 1e

- 4e

I

S

-1

+6

1

44

4

1

KMnO4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O + [O]

5 Na2SO3 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 5 Na2SO4 + K2SO4 +

+ 2 MnSO4 + 3 H2O

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

8

Legile ponderale

1. Legea conservării masei

Suma maselor substanţelor care intră ȋntr-un proces chimic este

riguros egală cu suma maselor substanţelor care rezultă din acel

proces.

2. Legea proporţiilor constante

Indiferent pe ce cale se obţine o combinaţie chimică, componentele

ce o alcătuiesc se unesc ȋntotdeauna ȋn proporţii de masă

constante. Dacă unul din componente este ȋn exces, atunci

excesul rămâne nereacţionat.

3. Legea proporţiilor multiple

Dacă două elemente se unesc pentru a forma mai multe combinaţii

chimice, atunci diferitele mase ale unui component care se

unesc cu aceeaşi masă a celuilalt component se găsesc ȋntre

ele ȋn raporturi simple şi mici.

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

9

Calcule chimice

Definiții

Masa moleculară înseamnă suma maselor atomice din molecula unei

substanțe.

Mol (numit și moleculă-gram atunci când se referă la molecule) =

unitatea de măsură fundamentală în SI a cantității de substanță

Simbolul pentru această unitate de măsură este "mol

Este o unitate adimensională - 1 mol de substanță solidă sau lichidă

este egal cu masa moleculară, un mol de substanță gazoasă ocupă un

volum de 22,4 L.

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

10

Numărul de moli se obține împărțind masa de substanță la masa

moleculară.

Raport molar = raportul între numărul de moli al componentelor

unui amestec

Procentele molare = raportul molar exprimat în %

Definiții:

Raport masic = raportul între

masele componentelor unui

amestec

Procente masice = raportul

masic exprimat în %

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

11

Aplicatii

1. Să se calculeze masa moleculară a tiosulfatului de sodiu

(Na2S2O3) şi a acetanilidei (C6H5NHCOCH3)

Rezolvare:

MH = 1, MC = 12, MN = 14, MO = 16, MNa = 23, MS = 32

MNa2S2O3 = 2 x 23 + 2 x 32 + 3 x 16 = 158

MC6H5NHCOCH3 = 8 x 12 + 9 x 1 + 14 +16 = 135

2. Să se calculeze compoziţia masică procentuală a tiosulfatului de

sodiu (Na2S2O3) şi a acetanilidei (C6H5NHCOCH3)

Rezolvare:

Na : S : O = 46 : 64 : 48 => %: Na = 46/158; S = 64/158; O = 48/158

Na : S : O (%) = 29,11 : 40,50 : 30,37

C : H : N : O = 96 : 9 : 14 :16 => %: C = 96/135; H = 9/135; N = 14/135;

O = 16/135

C : H : N : O(%) = 71,11 : 6,66 : 10,37 : 11,85

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

12

Aplicatii

3. Să se calculeze raportul masic al atomilor din Na2SO4.

Rezolvare:

Na : S : O = 2 x 23 : 32 : 4 x 16 = 46 : 32 : 64 = 1,4375 : 1 : 2

4. Să se calculeze numărul de moli de Na2SO4 din 300 g Na2SO4∙10H2O.

Rezolvare:

MNa2SO4 = 2 x 23 + 32 + 4 x 16 = 142

MNa2SO4∙10H2O = 142 + 10 x 18 = 322

Na2SO4 : 10H2O = 142/322 : 180/322 = 44,1 : 55,9

mNa2SO4 = 0,441 x 300 = 132,3

nNa2SO4 = 132,3 / 142 = 0,93 moli Na2SO4

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

13

Aplicatii

5. Să se calculeze numărul de moli de CH3COOH din 100 mL

CH3COOH (d = 1,05 g/cm3).

Rezolvare:

mCH3COOH = V x d= 100 x 1,05 = 105 g CH3COOH

MCH3COOH = 2 x 12 + 4 x 1 + 2 x 16 = 60

nCH3COOH = 105 / 60 = 1,75 moli CH3COOH

6. Să se calculeze numărul de moli de HCl din 200 mL soluţie

de concentraţie 36% (d = 1,18 g/cm3).

Rezolvare:

msol. HCl = 200 x 1,18 = 236 g sol. HCl 36%

100 g sol. HCl …………….. 36 g HCl pur

236 g sol. HCl …………….. mHCl

mHCl = 236 x 36 / 100 = 84,96 g HCl

MHCl = 1 + 35,5 = 36,5

nHCl = 84,96 / 36,5 = 2,33 moli HCl

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

14

Aplicatii

7. Ştiind că 8 g amestec sulfat feros şi sulfat feric conţin 40%

sulfat feros, să se determine molare ale celor două săruri.

(MFe = 56 ; MS = 32 ; MO = 16)

Rezolvare:

MFeSO4 = 56 + 32 + 4 x 16 = 152

MFe2(SO4)3 = 2 x 56 + 3 x 32 + 12 x 16 = 400

mFeSO4 = 8 x 0,40 = 3,2 g FeSO4

mFe2(SO4)3 = 8 – 3,2 = 4,8 g Fe2(SO4)3

nFeSO4 = 3,2 / 152 = 0,021 moli FeSO4

nFe2(SO4)3 = 4,8 / 400 = 0,012 moli Fe2(SO4)3

FeSO4 : Fe2(SO4)3 = 0,021 : 0,012 = 1,75 : 1 (raport molar)

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

15

Aplicatii

8. Un amest de gaze conţine (c.n.) 20 L O2 şi 40 L CO2. Să se

determine raportul masic şi procentele masice al celor două gaze.

Rezolvare:

nO2 = 20 / 22,4 = 0,89 moli O2

nCO2 = 40 / 22,4 = 1,78 moli CO2

mO2 = 0,893 x 32 = 28,57 g O2

mCO2 = 1,785 x 44 = 78,54 g CO2

O2 : CO2 = 28,57 : 78,54 = 1 : 2,75 (raport masic)

mO2 + CO2 = 28,57 + 78,54 = 107,11 g

O2 (%) = 28,576 x100/ 107,11 = 26,67% (procente masice)

CO2 (%) = 78,54x100/107,11 = 73,33%

Alte exemple

Discutii

16

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1