Transcript
Page 1: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

3 KEMIJSKI EKVIVALENTI 31 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije za monoprotonsku kiselinu primjerice HCl

NaOH + HCl rarr NaCl + H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i HCl neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(HCl) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(HCl)

odnosno

m(NaOH) m(HCl) mdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(HCl) Odavde proizlazi

M(HCl) 365 g molndash1 m(HCl) = m(NaOH) times mdashmdashmdashmdashmdash= 400 g times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 365 g M(NaOH) 400 g molndash1

Po istom se načelu dobiju rješenja za monoprotonske kiseline HClO2 HClO3 HClO4 i H3PO2

===========================================================

Jednadžba neutralizacije NaOH s dvoprotonskom kiselinom bit će

2 NaOH + H2SO4 rarr Na 2SO4 + 2 H2O

Možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(H2SO4) = 2 1

Odavde proizlazi

n(NaOH) = 2 n(H2SO4)

m(NaOH) 2 times m(H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(H2SO4l) M(H2SO4) 980 g molndash1 m(H2SO4) = m(NaOH) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 400 g times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 490 g 2 times M(NaOH) 2 times 400 g molndash1

Po istom se načelu dobije rješenje za dvoprotonske kiseline H2CO3 i H3PO3

M(H3PO3) 820 g molndash1 m(H3PO3) = m(NaOH) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 400 g times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 410 g 2 times M(NaOH) 2 times 400 g molndash1

======================================

Za triprotonske kiseline kao što je H3PO4 vrijedi

M(H3PO4) 980 g molndash1 m(H3PO4) = m(NaOH) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 400 g times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 327 g 3 times M(NaOH) 3 times 400 g molndash1 ======================================

Za četiriprotonske kiseline kao što je H4P4O12 i H4P2O7 vrijedi

M(H4P4O12) 320 g molndash1 m(H4P4O12) = m(NaOH) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 400 g times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 800 g 4 times M(NaOH) 4 times 400 g molndash1

32 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije primjerice za neutralizaciju NaOH s HNO3

NaOH + HNO3 rarr NaNO3+ H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i HNO3 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(HNO3) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(HNO3)

odnosno

m(NaOH) m(HNO3) mdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(HNO3) Odavde proizlazi

m(HNO3) m(NaOH) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(NaOH) = 1 mol times M(NaOH) = 1 mol times 400 g molndash1 = 400 g M(HNO3) m(HNO3) m(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(KOH) = 1 mol times M(KOH) = 1 mol times 5611 g molndash1 = 5611 g M(HNO3) =========================== Iz jednadžbe neutralizacije Ba(OH)2 middot 8 H2O s dušičnm kiselinom

Ba(OH)2 middot 8 H2O + 2 HNO3 = Ba(NO3)2 + 10 H Ba(OH)2 middot 8 H2O

proizlazi da se Ba(OH) i HNO3 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 2 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(Ba(OH)2 middot 8 H2O) n(HNO3) = 1 2

Odavde proizlazi

n(HNO3) n(Ba(OH)2 middot 8 H2O) = mdashmdashmdashmdash 2 odnosno

m(Ba(OH)2 middot 8 H2O) m(HNO3) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Ba(OH)2 middot 8 H2O) 2 times M(HNO3) Odavde proizlazi

m(HNO3) M(Ba(OH)2 middot 8 H2O) 31548 g molndash1 m(Ba(OH)2 middot 8 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1 mol times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1577 g M(HNO3) 2 2 ============================= Po istom načelu za Al(OH)3 i Fe(OH)3 dobivamo m(HNO3) M(Al(OH)3) 780 g molndash1 m(Al(OH)3) = mdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = 1 mol times mdashmdashmdashmdashmdash = 260 g M(HNO3) 3 3 m(HNO3) M(Fe(OH)3) 1068 g molndash1 m(Fe(OH)3) = mdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = 1 mol times mdashmdashmdashmdashmdash = 356 g M(HNO3) 3 3

33 Vidi STEHIOMETRIJA

Mol je 6022 times 1023 čestica definirane kemijske formule Kemijsku formulu možemo proizvoljno definirati prmjerice KMnO4 ili 15 KMnO4 i td

Mase jednog mola tvari u zadatku definiranih formula jesu

m(NaCl) = 5844 g

m(frac12 CaC2O4) = 6405 g

m(frac12 CaCl2 6 H2O) = 10954 g

m(frac12 FeSO4 7 H2O) = 13902

m(frac12 Cd(BrO3)2 H2O) = 1931 g

m(16 Ca3(C6H5O7)2 4 H2O) = 9509 g

ili

M(NaCl) = 5844 g molndash1

M(frac12 CaC2O4) = 6405 g molndash1

M(frac12 CaCl2 6 H2O) = 10954 g molndash1

M(frac12 FeSO4 7 H2O) = 13902 g molndash1

M(frac12 Cd(BrO3)2 H2O) = 1931 g molndash1

M(16 Ca3(C6H5O7)2 4 H2O) = 9509 g molndash1

34 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu hidroksida iskazati jedinicom mol

a)

H2SO4 + Ba(OH)2 rarr BaSO4 + 2 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se H2SO4 i Ba(OH)2 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(H2SO4) n(Ba(OH)2) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Ba(OH)2)

odnosno

m(Ba(OH)2) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0584 mol M(Ba(OH)2) 1713 g molndash1

b)

3 H2SO4 + 2 Al(OH)3 rarr Al2(SO4)3 + 6 H2O

n(H2SO4) n(Al(OH)3) = 3 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (32) times n(Al(OH)3)

odnosno

m(Al(OH)3) 100 g n(H2SO4) = (32) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = (32) times mdashmdashmdashmdashmdash = 1923 mol M(Al(OH)3) 780 g molndash1

c)

H2SO4 + 2 KOH rarr K2SO4 + 2 H2O

n(H2SO4) n(KOH) = 1 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (12) times n(KOH)

odnosno

m(KOH) 100 g n(H2SO4) = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = 0891 mol M(KOH) 561 g molndash1

d)

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

n(H2SO4) n(Na2CO3) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Na2CO3)

odnosno

m(Na2CO3) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0943 mol M(Na2CO3) 106 g molndash1

35 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu soli iskazati jedinicom mol

a)

NaOH + Na2HPO4 middot 12 H2O rarr Na3PO4 + 13 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i Na2HPO4 middot 12 H2O neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(Na2HPO4 middot 12 H2O) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(Na2HPO4 middot 12 H2O)

odnosno

m(Na2HPO4 middot 12 H2O) 100 g n(NaOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0279 mol M(Na2HPO4 middot 12 H2O) 3581 g molndash1

b)

2 NaOH + CuSO4 middot 5 H2O rarr Cu(OH)2 + Na2SO4 + 5 H2O

n(NaOH) n(CuSO4 middot 5 H2O) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CuSO4 middot 5 H2O)

m(CuSO4 middot 5 H2O) 100 g n(NaOH) = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0801 mol M(CuSO4 middot 5 H2O) 2497 g molndash1

c)

3 NaOH + Fe(NO3)3 middot 9 H2O rarr 3 Fe(OH)3 + 3 NaNO3 + 9 H2O

n(NaOH) n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) = 3 1

n(NaOH) = 3 times n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O)

m(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 100 g n(NaOH) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0743 mol M(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 4040 g molndash1

d)

6 NaOH + Cr2(SO4)3 rarr 2 Cr(OH)3 + 3 Na2SO4

n(NaOH) n(Cr2(SO4)3) = 6 1

n(NaOH) = 6 times n(Cr2(SO4)3)

m(Cr2(SO4)3) 1000 g n(NaOH) = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1530 mol M(Cr2(SO4)3) 3922 g molndash1

36 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu ugljikova dioksida iskazati jedinicom mol

Normalne soli

a)

2 NaOH + CO2 rarr Na2CO3 + H2O

n(NaOH) n(CO2) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 240 g M(CO2) 4401 g molndash1

b)

2 KOH + CO2 rarr K2CO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3367 g M(CO2) 4401 g molndash1

c)

Ba(OH)2 + CO2 rarr BaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ba(OH)2) = M(Ba(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 1713 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 5140 g M(CO2) 4401 g molndash1

d)

Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2223 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kisele soli

a)

NaOH + CO2 rarr NaHCO3

n(NaOH) n(CO2) = 1 1

n(NaOH) = n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 120 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim slučajevima utroši se upola manje hidroksida

b) m(KOH) = 1683 g

c) m(Ba(OH)2) = 2570 g

d) m(Ca(OH)2) =1112 g

37 Vidi STEHIOMETRIJA

Problem rješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 36

Normalne soli

a)

2 NaOH + SO2 rarr Na2SO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1598 g M(SO2) 6406 g molndash1 b)

m(SO2) 1280 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2242 g M(SO2) 6406 g molndash1

c)

Ca(OH)2 + SO2 rarr CaSO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1480 g M(SO2) 6406 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim se slučajevima utroši upola manje hidroksida

NaOH + SO2 rarr NaHSO3

a) m(NaOH) = 7992 g

b) m(KOH) = 1121 g

c) m(Ca(OH)2) = 740 g

38 Vidi STEHIOMETRIJA

2 ZnS + 3 O2 rarr 2 ZnO + 2 SO2

n(ZnS) n(ZnO) = 1 1

n(ZnS) = n(ZnO)

m(ZnO) m(ZnS) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(ZnO) M(ZnS)

m(ZnS) 106 g m(ZnO) = M(ZnO) times mdashmdashmdash = 8137 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 8352 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

Kako je

n(ZnS) n(SO2) = 1 1

proizlazi

m(ZnS) 106 g m(SO2) = M(SO2) times mdashmdashmdash = 6406 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6575 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 2: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

32 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije primjerice za neutralizaciju NaOH s HNO3

NaOH + HNO3 rarr NaNO3+ H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i HNO3 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(HNO3) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(HNO3)

odnosno

m(NaOH) m(HNO3) mdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(HNO3) Odavde proizlazi

m(HNO3) m(NaOH) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(NaOH) = 1 mol times M(NaOH) = 1 mol times 400 g molndash1 = 400 g M(HNO3) m(HNO3) m(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(KOH) = 1 mol times M(KOH) = 1 mol times 5611 g molndash1 = 5611 g M(HNO3) =========================== Iz jednadžbe neutralizacije Ba(OH)2 middot 8 H2O s dušičnm kiselinom

Ba(OH)2 middot 8 H2O + 2 HNO3 = Ba(NO3)2 + 10 H Ba(OH)2 middot 8 H2O

proizlazi da se Ba(OH) i HNO3 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 2 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(Ba(OH)2 middot 8 H2O) n(HNO3) = 1 2

Odavde proizlazi

n(HNO3) n(Ba(OH)2 middot 8 H2O) = mdashmdashmdashmdash 2 odnosno

m(Ba(OH)2 middot 8 H2O) m(HNO3) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Ba(OH)2 middot 8 H2O) 2 times M(HNO3) Odavde proizlazi

m(HNO3) M(Ba(OH)2 middot 8 H2O) 31548 g molndash1 m(Ba(OH)2 middot 8 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1 mol times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1577 g M(HNO3) 2 2 ============================= Po istom načelu za Al(OH)3 i Fe(OH)3 dobivamo m(HNO3) M(Al(OH)3) 780 g molndash1 m(Al(OH)3) = mdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = 1 mol times mdashmdashmdashmdashmdash = 260 g M(HNO3) 3 3 m(HNO3) M(Fe(OH)3) 1068 g molndash1 m(Fe(OH)3) = mdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = 1 mol times mdashmdashmdashmdashmdash = 356 g M(HNO3) 3 3

33 Vidi STEHIOMETRIJA

Mol je 6022 times 1023 čestica definirane kemijske formule Kemijsku formulu možemo proizvoljno definirati prmjerice KMnO4 ili 15 KMnO4 i td

Mase jednog mola tvari u zadatku definiranih formula jesu

m(NaCl) = 5844 g

m(frac12 CaC2O4) = 6405 g

m(frac12 CaCl2 6 H2O) = 10954 g

m(frac12 FeSO4 7 H2O) = 13902

m(frac12 Cd(BrO3)2 H2O) = 1931 g

m(16 Ca3(C6H5O7)2 4 H2O) = 9509 g

ili

M(NaCl) = 5844 g molndash1

M(frac12 CaC2O4) = 6405 g molndash1

M(frac12 CaCl2 6 H2O) = 10954 g molndash1

M(frac12 FeSO4 7 H2O) = 13902 g molndash1

M(frac12 Cd(BrO3)2 H2O) = 1931 g molndash1

M(16 Ca3(C6H5O7)2 4 H2O) = 9509 g molndash1

34 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu hidroksida iskazati jedinicom mol

a)

H2SO4 + Ba(OH)2 rarr BaSO4 + 2 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se H2SO4 i Ba(OH)2 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(H2SO4) n(Ba(OH)2) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Ba(OH)2)

odnosno

m(Ba(OH)2) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0584 mol M(Ba(OH)2) 1713 g molndash1

b)

3 H2SO4 + 2 Al(OH)3 rarr Al2(SO4)3 + 6 H2O

n(H2SO4) n(Al(OH)3) = 3 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (32) times n(Al(OH)3)

odnosno

m(Al(OH)3) 100 g n(H2SO4) = (32) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = (32) times mdashmdashmdashmdashmdash = 1923 mol M(Al(OH)3) 780 g molndash1

c)

H2SO4 + 2 KOH rarr K2SO4 + 2 H2O

n(H2SO4) n(KOH) = 1 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (12) times n(KOH)

odnosno

m(KOH) 100 g n(H2SO4) = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = 0891 mol M(KOH) 561 g molndash1

d)

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

n(H2SO4) n(Na2CO3) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Na2CO3)

odnosno

m(Na2CO3) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0943 mol M(Na2CO3) 106 g molndash1

35 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu soli iskazati jedinicom mol

a)

NaOH + Na2HPO4 middot 12 H2O rarr Na3PO4 + 13 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i Na2HPO4 middot 12 H2O neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(Na2HPO4 middot 12 H2O) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(Na2HPO4 middot 12 H2O)

odnosno

m(Na2HPO4 middot 12 H2O) 100 g n(NaOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0279 mol M(Na2HPO4 middot 12 H2O) 3581 g molndash1

b)

2 NaOH + CuSO4 middot 5 H2O rarr Cu(OH)2 + Na2SO4 + 5 H2O

n(NaOH) n(CuSO4 middot 5 H2O) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CuSO4 middot 5 H2O)

m(CuSO4 middot 5 H2O) 100 g n(NaOH) = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0801 mol M(CuSO4 middot 5 H2O) 2497 g molndash1

c)

3 NaOH + Fe(NO3)3 middot 9 H2O rarr 3 Fe(OH)3 + 3 NaNO3 + 9 H2O

n(NaOH) n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) = 3 1

n(NaOH) = 3 times n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O)

m(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 100 g n(NaOH) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0743 mol M(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 4040 g molndash1

d)

6 NaOH + Cr2(SO4)3 rarr 2 Cr(OH)3 + 3 Na2SO4

n(NaOH) n(Cr2(SO4)3) = 6 1

n(NaOH) = 6 times n(Cr2(SO4)3)

m(Cr2(SO4)3) 1000 g n(NaOH) = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1530 mol M(Cr2(SO4)3) 3922 g molndash1

36 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu ugljikova dioksida iskazati jedinicom mol

Normalne soli

a)

2 NaOH + CO2 rarr Na2CO3 + H2O

n(NaOH) n(CO2) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 240 g M(CO2) 4401 g molndash1

b)

2 KOH + CO2 rarr K2CO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3367 g M(CO2) 4401 g molndash1

c)

Ba(OH)2 + CO2 rarr BaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ba(OH)2) = M(Ba(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 1713 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 5140 g M(CO2) 4401 g molndash1

d)

Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2223 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kisele soli

a)

NaOH + CO2 rarr NaHCO3

n(NaOH) n(CO2) = 1 1

n(NaOH) = n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 120 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim slučajevima utroši se upola manje hidroksida

b) m(KOH) = 1683 g

c) m(Ba(OH)2) = 2570 g

d) m(Ca(OH)2) =1112 g

37 Vidi STEHIOMETRIJA

Problem rješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 36

Normalne soli

a)

2 NaOH + SO2 rarr Na2SO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1598 g M(SO2) 6406 g molndash1 b)

m(SO2) 1280 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2242 g M(SO2) 6406 g molndash1

c)

Ca(OH)2 + SO2 rarr CaSO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1480 g M(SO2) 6406 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim se slučajevima utroši upola manje hidroksida

NaOH + SO2 rarr NaHSO3

a) m(NaOH) = 7992 g

b) m(KOH) = 1121 g

c) m(Ca(OH)2) = 740 g

38 Vidi STEHIOMETRIJA

2 ZnS + 3 O2 rarr 2 ZnO + 2 SO2

n(ZnS) n(ZnO) = 1 1

n(ZnS) = n(ZnO)

m(ZnO) m(ZnS) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(ZnO) M(ZnS)

m(ZnS) 106 g m(ZnO) = M(ZnO) times mdashmdashmdash = 8137 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 8352 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

Kako je

n(ZnS) n(SO2) = 1 1

proizlazi

m(ZnS) 106 g m(SO2) = M(SO2) times mdashmdashmdash = 6406 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6575 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 3: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

33 Vidi STEHIOMETRIJA

Mol je 6022 times 1023 čestica definirane kemijske formule Kemijsku formulu možemo proizvoljno definirati prmjerice KMnO4 ili 15 KMnO4 i td

Mase jednog mola tvari u zadatku definiranih formula jesu

m(NaCl) = 5844 g

m(frac12 CaC2O4) = 6405 g

m(frac12 CaCl2 6 H2O) = 10954 g

m(frac12 FeSO4 7 H2O) = 13902

m(frac12 Cd(BrO3)2 H2O) = 1931 g

m(16 Ca3(C6H5O7)2 4 H2O) = 9509 g

ili

M(NaCl) = 5844 g molndash1

M(frac12 CaC2O4) = 6405 g molndash1

M(frac12 CaCl2 6 H2O) = 10954 g molndash1

M(frac12 FeSO4 7 H2O) = 13902 g molndash1

M(frac12 Cd(BrO3)2 H2O) = 1931 g molndash1

M(16 Ca3(C6H5O7)2 4 H2O) = 9509 g molndash1

34 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu hidroksida iskazati jedinicom mol

a)

H2SO4 + Ba(OH)2 rarr BaSO4 + 2 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se H2SO4 i Ba(OH)2 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(H2SO4) n(Ba(OH)2) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Ba(OH)2)

odnosno

m(Ba(OH)2) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0584 mol M(Ba(OH)2) 1713 g molndash1

b)

3 H2SO4 + 2 Al(OH)3 rarr Al2(SO4)3 + 6 H2O

n(H2SO4) n(Al(OH)3) = 3 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (32) times n(Al(OH)3)

odnosno

m(Al(OH)3) 100 g n(H2SO4) = (32) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = (32) times mdashmdashmdashmdashmdash = 1923 mol M(Al(OH)3) 780 g molndash1

c)

H2SO4 + 2 KOH rarr K2SO4 + 2 H2O

n(H2SO4) n(KOH) = 1 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (12) times n(KOH)

odnosno

m(KOH) 100 g n(H2SO4) = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = 0891 mol M(KOH) 561 g molndash1

d)

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

n(H2SO4) n(Na2CO3) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Na2CO3)

odnosno

m(Na2CO3) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0943 mol M(Na2CO3) 106 g molndash1

35 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu soli iskazati jedinicom mol

a)

NaOH + Na2HPO4 middot 12 H2O rarr Na3PO4 + 13 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i Na2HPO4 middot 12 H2O neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(Na2HPO4 middot 12 H2O) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(Na2HPO4 middot 12 H2O)

odnosno

m(Na2HPO4 middot 12 H2O) 100 g n(NaOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0279 mol M(Na2HPO4 middot 12 H2O) 3581 g molndash1

b)

2 NaOH + CuSO4 middot 5 H2O rarr Cu(OH)2 + Na2SO4 + 5 H2O

n(NaOH) n(CuSO4 middot 5 H2O) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CuSO4 middot 5 H2O)

m(CuSO4 middot 5 H2O) 100 g n(NaOH) = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0801 mol M(CuSO4 middot 5 H2O) 2497 g molndash1

c)

3 NaOH + Fe(NO3)3 middot 9 H2O rarr 3 Fe(OH)3 + 3 NaNO3 + 9 H2O

n(NaOH) n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) = 3 1

n(NaOH) = 3 times n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O)

m(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 100 g n(NaOH) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0743 mol M(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 4040 g molndash1

d)

6 NaOH + Cr2(SO4)3 rarr 2 Cr(OH)3 + 3 Na2SO4

n(NaOH) n(Cr2(SO4)3) = 6 1

n(NaOH) = 6 times n(Cr2(SO4)3)

m(Cr2(SO4)3) 1000 g n(NaOH) = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1530 mol M(Cr2(SO4)3) 3922 g molndash1

36 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu ugljikova dioksida iskazati jedinicom mol

Normalne soli

a)

2 NaOH + CO2 rarr Na2CO3 + H2O

n(NaOH) n(CO2) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 240 g M(CO2) 4401 g molndash1

b)

2 KOH + CO2 rarr K2CO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3367 g M(CO2) 4401 g molndash1

c)

Ba(OH)2 + CO2 rarr BaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ba(OH)2) = M(Ba(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 1713 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 5140 g M(CO2) 4401 g molndash1

d)

Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2223 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kisele soli

a)

NaOH + CO2 rarr NaHCO3

n(NaOH) n(CO2) = 1 1

n(NaOH) = n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 120 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim slučajevima utroši se upola manje hidroksida

b) m(KOH) = 1683 g

c) m(Ba(OH)2) = 2570 g

d) m(Ca(OH)2) =1112 g

37 Vidi STEHIOMETRIJA

Problem rješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 36

Normalne soli

a)

2 NaOH + SO2 rarr Na2SO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1598 g M(SO2) 6406 g molndash1 b)

m(SO2) 1280 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2242 g M(SO2) 6406 g molndash1

c)

Ca(OH)2 + SO2 rarr CaSO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1480 g M(SO2) 6406 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim se slučajevima utroši upola manje hidroksida

NaOH + SO2 rarr NaHSO3

a) m(NaOH) = 7992 g

b) m(KOH) = 1121 g

c) m(Ca(OH)2) = 740 g

38 Vidi STEHIOMETRIJA

2 ZnS + 3 O2 rarr 2 ZnO + 2 SO2

n(ZnS) n(ZnO) = 1 1

n(ZnS) = n(ZnO)

m(ZnO) m(ZnS) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(ZnO) M(ZnS)

m(ZnS) 106 g m(ZnO) = M(ZnO) times mdashmdashmdash = 8137 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 8352 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

Kako je

n(ZnS) n(SO2) = 1 1

proizlazi

m(ZnS) 106 g m(SO2) = M(SO2) times mdashmdashmdash = 6406 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6575 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 4: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

34 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu hidroksida iskazati jedinicom mol

a)

H2SO4 + Ba(OH)2 rarr BaSO4 + 2 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se H2SO4 i Ba(OH)2 neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(H2SO4) n(Ba(OH)2) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Ba(OH)2)

odnosno

m(Ba(OH)2) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash= mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0584 mol M(Ba(OH)2) 1713 g molndash1

b)

3 H2SO4 + 2 Al(OH)3 rarr Al2(SO4)3 + 6 H2O

n(H2SO4) n(Al(OH)3) = 3 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (32) times n(Al(OH)3)

odnosno

m(Al(OH)3) 100 g n(H2SO4) = (32) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = (32) times mdashmdashmdashmdashmdash = 1923 mol M(Al(OH)3) 780 g molndash1

c)

H2SO4 + 2 KOH rarr K2SO4 + 2 H2O

n(H2SO4) n(KOH) = 1 2

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = (12) times n(KOH)

odnosno

m(KOH) 100 g n(H2SO4) = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = (12) times mdashmdashmdashmdashmdash = 0891 mol M(KOH) 561 g molndash1

d)

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

n(H2SO4) n(Na2CO3) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(H2SO4) = n(Na2CO3)

odnosno

m(Na2CO3) 100 g n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0943 mol M(Na2CO3) 106 g molndash1

35 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu soli iskazati jedinicom mol

a)

NaOH + Na2HPO4 middot 12 H2O rarr Na3PO4 + 13 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i Na2HPO4 middot 12 H2O neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(Na2HPO4 middot 12 H2O) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(Na2HPO4 middot 12 H2O)

odnosno

m(Na2HPO4 middot 12 H2O) 100 g n(NaOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0279 mol M(Na2HPO4 middot 12 H2O) 3581 g molndash1

b)

2 NaOH + CuSO4 middot 5 H2O rarr Cu(OH)2 + Na2SO4 + 5 H2O

n(NaOH) n(CuSO4 middot 5 H2O) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CuSO4 middot 5 H2O)

m(CuSO4 middot 5 H2O) 100 g n(NaOH) = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0801 mol M(CuSO4 middot 5 H2O) 2497 g molndash1

c)

3 NaOH + Fe(NO3)3 middot 9 H2O rarr 3 Fe(OH)3 + 3 NaNO3 + 9 H2O

n(NaOH) n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) = 3 1

n(NaOH) = 3 times n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O)

m(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 100 g n(NaOH) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0743 mol M(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 4040 g molndash1

d)

6 NaOH + Cr2(SO4)3 rarr 2 Cr(OH)3 + 3 Na2SO4

n(NaOH) n(Cr2(SO4)3) = 6 1

n(NaOH) = 6 times n(Cr2(SO4)3)

m(Cr2(SO4)3) 1000 g n(NaOH) = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1530 mol M(Cr2(SO4)3) 3922 g molndash1

36 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu ugljikova dioksida iskazati jedinicom mol

Normalne soli

a)

2 NaOH + CO2 rarr Na2CO3 + H2O

n(NaOH) n(CO2) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 240 g M(CO2) 4401 g molndash1

b)

2 KOH + CO2 rarr K2CO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3367 g M(CO2) 4401 g molndash1

c)

Ba(OH)2 + CO2 rarr BaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ba(OH)2) = M(Ba(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 1713 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 5140 g M(CO2) 4401 g molndash1

d)

Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2223 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kisele soli

a)

NaOH + CO2 rarr NaHCO3

n(NaOH) n(CO2) = 1 1

n(NaOH) = n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 120 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim slučajevima utroši se upola manje hidroksida

b) m(KOH) = 1683 g

c) m(Ba(OH)2) = 2570 g

d) m(Ca(OH)2) =1112 g

37 Vidi STEHIOMETRIJA

Problem rješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 36

Normalne soli

a)

2 NaOH + SO2 rarr Na2SO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1598 g M(SO2) 6406 g molndash1 b)

m(SO2) 1280 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2242 g M(SO2) 6406 g molndash1

c)

Ca(OH)2 + SO2 rarr CaSO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1480 g M(SO2) 6406 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim se slučajevima utroši upola manje hidroksida

NaOH + SO2 rarr NaHSO3

a) m(NaOH) = 7992 g

b) m(KOH) = 1121 g

c) m(Ca(OH)2) = 740 g

38 Vidi STEHIOMETRIJA

2 ZnS + 3 O2 rarr 2 ZnO + 2 SO2

n(ZnS) n(ZnO) = 1 1

n(ZnS) = n(ZnO)

m(ZnO) m(ZnS) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(ZnO) M(ZnS)

m(ZnS) 106 g m(ZnO) = M(ZnO) times mdashmdashmdash = 8137 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 8352 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

Kako je

n(ZnS) n(SO2) = 1 1

proizlazi

m(ZnS) 106 g m(SO2) = M(SO2) times mdashmdashmdash = 6406 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6575 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 5: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

35 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu soli iskazati jedinicom mol

a)

NaOH + Na2HPO4 middot 12 H2O rarr Na3PO4 + 13 H2O

Iz jednadžbe proizlazi da se NaOH i Na2HPO4 middot 12 H2O neutraliziraju u množinskom omjeru 1 1 Na temelju te jednadžbe možemo postaviti omjer

n(NaOH) n(Na2HPO4 middot 12 H2O) = 1 1

Odavde proizlazi da je

n(NaOH) = n(Na2HPO4 middot 12 H2O)

odnosno

m(Na2HPO4 middot 12 H2O) 100 g n(NaOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0279 mol M(Na2HPO4 middot 12 H2O) 3581 g molndash1

b)

2 NaOH + CuSO4 middot 5 H2O rarr Cu(OH)2 + Na2SO4 + 5 H2O

n(NaOH) n(CuSO4 middot 5 H2O) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CuSO4 middot 5 H2O)

m(CuSO4 middot 5 H2O) 100 g n(NaOH) = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0801 mol M(CuSO4 middot 5 H2O) 2497 g molndash1

c)

3 NaOH + Fe(NO3)3 middot 9 H2O rarr 3 Fe(OH)3 + 3 NaNO3 + 9 H2O

n(NaOH) n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) = 3 1

n(NaOH) = 3 times n(Fe(NO3)3 middot 9 H2O)

m(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 100 g n(NaOH) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0743 mol M(Fe(NO3)3 middot 9 H2O) 4040 g molndash1

d)

6 NaOH + Cr2(SO4)3 rarr 2 Cr(OH)3 + 3 Na2SO4

n(NaOH) n(Cr2(SO4)3) = 6 1

n(NaOH) = 6 times n(Cr2(SO4)3)

m(Cr2(SO4)3) 1000 g n(NaOH) = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1530 mol M(Cr2(SO4)3) 3922 g molndash1

36 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu ugljikova dioksida iskazati jedinicom mol

Normalne soli

a)

2 NaOH + CO2 rarr Na2CO3 + H2O

n(NaOH) n(CO2) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 240 g M(CO2) 4401 g molndash1

b)

2 KOH + CO2 rarr K2CO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3367 g M(CO2) 4401 g molndash1

c)

Ba(OH)2 + CO2 rarr BaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ba(OH)2) = M(Ba(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 1713 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 5140 g M(CO2) 4401 g molndash1

d)

Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2223 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kisele soli

a)

NaOH + CO2 rarr NaHCO3

n(NaOH) n(CO2) = 1 1

n(NaOH) = n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 120 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim slučajevima utroši se upola manje hidroksida

b) m(KOH) = 1683 g

c) m(Ba(OH)2) = 2570 g

d) m(Ca(OH)2) =1112 g

37 Vidi STEHIOMETRIJA

Problem rješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 36

Normalne soli

a)

2 NaOH + SO2 rarr Na2SO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1598 g M(SO2) 6406 g molndash1 b)

m(SO2) 1280 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2242 g M(SO2) 6406 g molndash1

c)

Ca(OH)2 + SO2 rarr CaSO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1480 g M(SO2) 6406 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim se slučajevima utroši upola manje hidroksida

NaOH + SO2 rarr NaHSO3

a) m(NaOH) = 7992 g

b) m(KOH) = 1121 g

c) m(Ca(OH)2) = 740 g

38 Vidi STEHIOMETRIJA

2 ZnS + 3 O2 rarr 2 ZnO + 2 SO2

n(ZnS) n(ZnO) = 1 1

n(ZnS) = n(ZnO)

m(ZnO) m(ZnS) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(ZnO) M(ZnS)

m(ZnS) 106 g m(ZnO) = M(ZnO) times mdashmdashmdash = 8137 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 8352 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

Kako je

n(ZnS) n(SO2) = 1 1

proizlazi

m(ZnS) 106 g m(SO2) = M(SO2) times mdashmdashmdash = 6406 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6575 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 6: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

36 Vidi STEHIOMETRIJA

Najprije treba napisati jednadžbu reakcije a potom zadanu masu ugljikova dioksida iskazati jedinicom mol

Normalne soli

a)

2 NaOH + CO2 rarr Na2CO3 + H2O

n(NaOH) n(CO2) = 2 1

n(NaOH) = 2 times n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 240 g M(CO2) 4401 g molndash1

b)

2 KOH + CO2 rarr K2CO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3367 g M(CO2) 4401 g molndash1

c)

Ba(OH)2 + CO2 rarr BaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ba(OH)2) = M(Ba(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 1713 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 5140 g M(CO2) 4401 g molndash1

d)

Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O

m(CO2) 1320 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2223 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kisele soli

a)

NaOH + CO2 rarr NaHCO3

n(NaOH) n(CO2) = 1 1

n(NaOH) = n(CO2)

m(NaOH) m(CO2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(NaOH) M(CO2)

m(CO2) 1320 g m(NaOH) = M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 120 g M(CO2) 4401 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim slučajevima utroši se upola manje hidroksida

b) m(KOH) = 1683 g

c) m(Ba(OH)2) = 2570 g

d) m(Ca(OH)2) =1112 g

37 Vidi STEHIOMETRIJA

Problem rješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 36

Normalne soli

a)

2 NaOH + SO2 rarr Na2SO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1598 g M(SO2) 6406 g molndash1 b)

m(SO2) 1280 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2242 g M(SO2) 6406 g molndash1

c)

Ca(OH)2 + SO2 rarr CaSO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1480 g M(SO2) 6406 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim se slučajevima utroši upola manje hidroksida

NaOH + SO2 rarr NaHSO3

a) m(NaOH) = 7992 g

b) m(KOH) = 1121 g

c) m(Ca(OH)2) = 740 g

38 Vidi STEHIOMETRIJA

2 ZnS + 3 O2 rarr 2 ZnO + 2 SO2

n(ZnS) n(ZnO) = 1 1

n(ZnS) = n(ZnO)

m(ZnO) m(ZnS) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(ZnO) M(ZnS)

m(ZnS) 106 g m(ZnO) = M(ZnO) times mdashmdashmdash = 8137 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 8352 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

Kako je

n(ZnS) n(SO2) = 1 1

proizlazi

m(ZnS) 106 g m(SO2) = M(SO2) times mdashmdashmdash = 6406 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6575 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 7: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

37 Vidi STEHIOMETRIJA

Problem rješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 36

Normalne soli

a)

2 NaOH + SO2 rarr Na2SO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(NaOH) = 2 times M(NaOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 4000 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1598 g M(SO2) 6406 g molndash1 b)

m(SO2) 1280 g m(KOH) = 2 times M(KOH) times mdashmdashmdashmdash = 2 times 5611 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2242 g M(SO2) 6406 g molndash1

c)

Ca(OH)2 + SO2 rarr CaSO3 + H2O

m(SO2) 1280 g m(Ca(OH)2) = M(Ca(OH)2) times mdashmdashmdashmdash = 7409 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1480 g M(SO2) 6406 g molndash1

Kad nastaju kisele soli u svim se slučajevima utroši upola manje hidroksida

NaOH + SO2 rarr NaHSO3

a) m(NaOH) = 7992 g

b) m(KOH) = 1121 g

c) m(Ca(OH)2) = 740 g

38 Vidi STEHIOMETRIJA

2 ZnS + 3 O2 rarr 2 ZnO + 2 SO2

n(ZnS) n(ZnO) = 1 1

n(ZnS) = n(ZnO)

m(ZnO) m(ZnS) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(ZnO) M(ZnS)

m(ZnS) 106 g m(ZnO) = M(ZnO) times mdashmdashmdash = 8137 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 8352 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

Kako je

n(ZnS) n(SO2) = 1 1

proizlazi

m(ZnS) 106 g m(SO2) = M(SO2) times mdashmdashmdash = 6406 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6575 kg M(ZnS) 9743 g molndash1

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 8: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

39 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Ag + S rarr Ag2S

n(Ag) n(S) = 2 1

n(Ag) = 2 times n(S)

m(Ag) m(S) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Ag) M(S) M(Ag) M(S) = 2 times m(S) times mdashmdashmdash m(Ag) Kako je

m(S) = m(Ag2S) ndash m(Ag)

proizlazi

M(Ag) 107868 g molndash1 M(S) = 2 times (m(Ag2S) ndash m(Ag)) times mdashmdashmdash = 2 times (240993 g ndash 209810 g) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(Ag) 209810 g

= 32064 g molndash1

310 Vidi STEHIOMETRIJA

2 Cu + O2 rarr CuO

n(Cu) n(O2) = 2 1

n(Cu) = 2 times n(O2)

m(Cu) m(O2) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdash M(Cu) M(O2)

m(O2) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdash M(O2)

Kako je

m(O2) = w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak)

slijedi

w(O2) times ρ(zrak) times V(zrak) m(Cu) = 2 times M(Cu) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O2) 021 times 00012 g cmminus3 times 106 cm3 = 2 times 6355 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1001 g 3198 g molndash1

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 9: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

311 Vidi STEHIOMETRIJA Fe + 2 HCl rarr FeCl2 + H2 Najprije treba doznati ima li dovoljno klorovodične kiseline da se svo željezo otopi Iz jednadžbe reakcije vidimo da su za otapanje 1 mola Fe potrebna 2 mola HCl Zato ćemo najprrije izračunati množine željeza i klorovodične kiseline m(Fe) 56 g n(Fe) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0100 mol M(Fe) 5585 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 100 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0548 mol M(HCl) M(HCl) g molndash1 3646 g molndash1 Vidimo da je klorovodična kiselina u suvišku prema tome je željezo limitirajući faktor pa vrijedi n(Fe) = n(FeCl2) m(Fe) m(FeCl2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(Fe) M(FeCl2)

m(Fe) 56 g m(FeCl2) = M(FeCl2) times mdashmdashmdash = 12675 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 127 g M(Fe) 5585 g molndash1

312 Vidi STEHIOMETRIJA n(MgSO4 middot 7 H2O) = n(Mg) m(MgSO4 middot 7 H2O) m(Mg) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgSO4 middot 7 H2O) M(Mg) Odavde proizlazi m(MgSO4 middot 7 H2O) 1000 g m(Mg) = M(Mg) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2431 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0986 g M(MgSO4 middot 7 H2O) 2465 g molndash1

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 10: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

313 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije treba izračunati množine klorovodika i amonijaka m(HCl) 730 g n(HCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0200 mol M(HCl) 365 g molndash1 m(NH3) 425 g n(NH3) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0250 M(NH3) 170 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije NH3 + HCl rarr NH4Cl Vidimo da je množina klorovodika limitirajući faktor Reakcijom nasteje 020 mol NH4Cl kojemu je masa m(NH4Cl) = n(NH4Cl) times M(NH4Cl) = 0200 mol times 535 g molndash1 = 107 g Preostalo je 0050 mol amonijaka kojemu je masa m(NH3) = n(NH3) times M(NH3) = 005 mol times 17 g molndash1 = 085 g 314 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo istim načinom kao u zadatku 313 Najprije treba izračunati množine srebrova nitrata i natrijeva klorida m(AgNO3) 5000 g n(AgNO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 02943 mol M(AgNO3) 1699 g molndash1 m(NaCl) 5000 g n(NaCl) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 08556 mol M(NaCl) 5844 g molndash1 Napišimo jednadžbu reakcije AgNO3 + NaCl rarr AgCl + NaNO3 Vidimo da je množina srebrova nitrata limitirajući faktor Reakcijom nasteje 02943 mol AgCl kojemu je masa m(AgCl) = n(AgCl) times M(AgCl) = 02943 mol times 14332 g molndash1 = 4218 g Imamo suvišak natrijeva klorida n(NaCl) = (08556 ndash 02943) mol = 05613 mol kojemu je masa m(NaCl) = n(NaCl) times M(NaCl) = 05613 mol times 5844 g molndash1 = 3280 g

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 11: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

315 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije

N2 + 3 H2 rarr 2 NH3

Nastalo je 2 mola NH3 što znači da je tijekom reakcije utrošen 1 mol dušika i 3 mola vodika

U smjesi je preostalo 9 mola dušika i 7 mola vodika čije su mase

m(N2) = n(N2) times M(N2) = 9 mol times 28 g molndash1 = 252 g

m(H2) = n(H2) times M(H2) = 7 mol times 2 g molndash1 = 14 g

316 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo na isti način kao u zadatku 315

Napišimo najprije jednadžbu reakcije

O2 + 2 SO2 rarr 2 SO3

Nastalo je 8 mola SO3 što znači da je tijekom reakcije utrošeno 4 mola O2 i 8 mola SO2

U smjesi je preostalo 2 mola SO2 i 6 mola O2 čije su mase

m(SO2) = n(SO2) times M(SO2) = 2 mol times 64 g molndash1 = 128 g

m(O2) = n(O2) times M(O2) = 6 mol times 32 g molndash1 = 192 g

317 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije

H2SO4 + Na2CO3 rarr Na2SO4 + CO2 + H2O

Vidimo da je množina Na2CO3 jednaka množini H2SO4

Za množinu Na2CO3 dobivamo

m(Na2CO3) n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash M(Na2CO3) Masa sumporne kiseline u uzorku je

m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4)

Kako je

n(Na2CO3) = n(H2SO4)

slijedi

m(Na2CO3) 106 g m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash times 98 g molndash1 = 98 g M(Na2CO3) 106 g molndash1 Maseni udio sumporne kiseline u otopini je m(H2SO4) 98 g w(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash = 0098 = 98 m(otopina) 100 g

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 12: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

318 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbu reakcije S + O2 rarr SO2 Iskažimo masu sumporova dioksida jedinicom množine m(SO2) n(SO2) = mdashmdashmdashmdash M(SO2) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je n(S) = n(SO2) Za masu sumpora dobivamo m(SO2) 1000 kg m(S) = n(S) times M(S) = n(SO2) times M(S) = mdashmdashmdashmdashtimes M(S) = mdashmdashmdashmdashmdash times 32 g molndash1 = 500 kg M(SO2) 64 g molndash1

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 13: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

319 Vidi STEHIOMETRIJA Najprije napišimo jednadžbe reakcija MgCl2 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaCl2 MgSO4 + Ca(OH)2 rarr Mg(OH)2 + CaSO4 Očito je da u prvom koraku treba doznati množinu magnezijevih iona u litri morske vode Omjer množine tvari i volumena otopine naziva se množinska koncentracije i označuje znakom c n(Mg2+) c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash V(morska voda) Množinska koncentracija magnezija u morskoj vodi je m(MgCl2) Lndash1 m(MgSO4) Lndash1 4176 g Lndash1 1668 g Lndash1 c(Mg2+morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgCl2) M(MgSO4) 9522 g molndash1 12037 g molndash1 = 00577 mol Lndash1 Množina magnezijevih iona (magnezija) u magnezijevu oksidu je m(MgO) n(Mg2+MgO) = mdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) Sada se postavlja pitanje koliki volumen morske vode sadržava ovu množinu iona Mg2+ Kako je n(Mg2+) = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) slijedi m(MgO) mdashmdashmdashmdashmdash = c(Mg2+morska voda) times V(morska voda) M(MgO) m(MgO) 106 g V(morska voda) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgO) times c(Mg2+morska voda) 4031 g molndash1 times 00577 mol Lndash1 = 430 m3

Podatak o gustoći morske vode je nepotreban Iz jednadžbe reakcije slijedi da je n(MgO) = n(Ca(OH)2) = n(CaO) pa vrijedi m(MgO) m(CaO) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash M(MgO) M(CaO) m(MgO) times M(CaO) 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1409 kg M(MgO) 4031 g molndash1

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 14: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

320 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije metala sa sumpornom kiselinom M + H2SO4 = MSO4 + H2 Poznate su nam vrijednosti mase metala i mase njegova sulfata Ako od mase sulfata odbijemo masu metala dobit ćemo masu sulfatnih iona sadržanih u spoju m(MSO4) 2406 g m(M) ndash 0486 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(SO4

2ndash) 1 920 g Sada možemo izračunati množinu sulfatnih iona m(SO4

2ndash) n(SO4

2ndash) = mdashmdashmdashmdashmdash M(SO4

2ndash) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(M) = n(MSO4) = n(SO4

2ndash) Kako je m(M) n(M) = mdashmdashmdash M(M) proizlazi m(M) m(M) m(M) times M(SO4

2ndash) M(M) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash n(M) n(SO4

2ndash) m(SO42ndash)

0486 g times 96 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 243 g molndash1 1920 g Provjerimo koliko se oksida dobije iz 0292 g tog metala ako je njegova molarna masa 243 g molndash1 m(M) 0292 g m(MO) = n(M) times M(MO) = mdashmdashmdash times M(MO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 403 g molndash1 = 0484 g M(M) 243 g molndash1 Izračunana masa oksida podudara se eksperimentalno dobivenom vrijednošću 0484 g što dokazuje da je molarna masa metala točno određena

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 15: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

321 Vidi STEHIOMETRIJA Problem rješavamo jednakim postupkom kao u primjeru 320 Napišimo najprije jednadžbu oksidacije sulfida nepoznatog metala kisikom MS + 32 O2 = MO + SO2 Iz jednadžbe reakcije proizlazi n(MS) = n(MO) Poznate su nam mase sulfida i oksida Ako od mase sulfida odbijemo masu oksida dobit ćemo masu sumpora ili kisika vezanog u spoju koristeći činjenicu da je M(O) = frac12 M(S) m(MS) 239 g m(MO) ndash 199 g mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(O) 040 g Kako je m(MS) m(MO) m(O) mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdash M(MS) M(MO) M(O) proizlazi M(O) 16 g molndash1 M(MO) = m(MO) times mdashmdashmdash = 199 g times mdashmdashmdashmdashmdash = 796 g molndash1 m(O) 040 g Odavde proizlazi M(M) = M(MO) ndash M(O) = 796 g molndash1 ndash 16 g molndash1 = 636 g molndash1 Uvidom u tablicu relativnih atomskih masa možemo zaključiti da je traženi metal bakar

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 16: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

322 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije MCl2 + 2 AgNO3 rarr 2 AgCl + M(NO3)2 Ako izračunamo masu kloridnih iona u srebrovu kloridu doznat ćemo masene udjele metala i klora u MCl2 jer je m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 100 g ndash m(Clndash) m(AgCl) m(Clndash) = n(Clndash) times M(Clndash) = n(AgCl) times M(Clndash) = mdashmdashmdashmdash times M(Clndash) M(AgCl) 2110 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 3545 g molndash1 = 0522 g 14332 g molndash1 Prema tome vrijedi m(M) = m(MCl2) ndash m(Clndash) = 1000 g ndash m(Clndash)= 1000 g ndash 0522 g = 0478 g Množina kloridnih iona u MCl2 je m(Clndash) 0522 g n(Clndash) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 00147 mol M(Clndash) 3545 g molndash1 Znamo da je metal dvovalentan pa je množina metala u ispitivanom kloridu jednaka polovici množine klora Sada znamo masu metala i njegovu množinu pa za molarnu masu metala dobivamo 2 times m(M) 2 times 0478 g M(M) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 6503 g molndash1 n(Clndash) 00147 mol

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 17: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

323 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije množinu kisika čija je realativna atomska masa Ar(O) = 16 Množina kisika jednaka je množini cinka a množina cinka jednaka je množini bakra omjer masa cinka i bakra jednak je omjeru njihovih realativnih atomskih masa Prema tome vrijedi m(O) = m(ZnO) ndash m(Zn) m(O) m(ZnO) ndash m(Zn) n(O) = n(Zn) = n(Cu) = mdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(O) M(O) m(Zn) M(Zn) = mdashmdashmdash n(Zn) M(Zn) M(Cu) = 3 292 Odavde proizlazi 292 times M(Zn) 292 times m(Zn) 292 times m(Zn) times M(O) M(Cu) = mdashmdashmdashndashndashndashndashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 3 times n(Zn) 3 times (m(ZnO) ndash m(Zn)) 292 times 3 g times 16 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 64 g molndash1 3 times (373 g ndash 3 g) 324 Vidi STEHIOMETRIJA a) Al2(SO4)3 + 6 NaOH rarr 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 2 Al(OH)3 + 2 NaOH + 4 H2O rarr 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash Al2(SO4)3 + 8 NaOH + 4 H2O 2 Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3 Na2SO4 (KB = 6) b) Al2(SO4)3 + 6 NH3(aq) + 12 H2O 2 [Al(OH)3(H2O)2] + 3 (NH4)2SO4 (KB = 6) c) Hg2(NO3)2 + 2 NaCl Hg2Cl2 + 2 NaNO3 (kovalentna veza Hg ndash Hg) d) SnO2 + 4 NaOH + 2 H2O Na2[Sn(OH)4(H2O)2] + 2 NaCl (KB = 6)

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 18: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

325 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2SO4 + BaCl2 rarr BaSO4 + 2 NaCl Iz jednadžbe reakcije vidimo da Na2SO4 i BaCl2 međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi da je n(Na2SO4 ) = n(BaCl2) odnosno m(Na2SO4) m(BaCl2) mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Na2SO4) M(BaCl2) Odavde proizlazi m(Na2SO4) 10 g m(BaCl2) = M(BaCl2) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 20825 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1466 g M(Na2SO4) 14204 g molndash1 326 Vidi STEHIOMETRIJA Problem riješavamo jednakim postupkom kao u zadatku 325 Pb(CH3COO)2 + 2 KI rarr PbI2 + 2 CH3COOK Iz jednadžbe reakcije vidimo da Pb(CH3COO)2 i 2 KI međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 2 odnosno n(Pb(CH3COO)2) n(KI) = 1 2 Odavde proizlazi da je n(KI) = 2 times n(Pb(CH3COO)2) odnosno m(KI) m(Pb(CH3COO)2) mdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KI) M(Pb(CH3COO)2) Odavde proizlazi m(Pb(CH3COO)2) 5 g m(KI) = 2 times M(KI) times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 16601 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 510 g M(Pb(CH3COO)2) 32528 g molndash1

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 19: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

327 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije 2 NaCl + H2SO4 rarr 2 HCl + Na2SO4 Na temelju jednadžbe reakcije možemo postaviti omjere n(HCl) = n(NaCl) n(NaCl) n(H2SO4) = 2 1 Odavde proizlazi da je n(NaCl) = n(HCl) = 2 times n(H2SO4) odnosno m(NaCl) m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(NaCl) M(HCl) M(H2SO4) Prema uvjetima iz zadatka prizlazi m(HCl) = w(HCl) times m(otop HCl) = 035 times 100 kg = 35 kg vrijedi m(HCl) 35 000 g m(NaCl) = M(NaCl) times mdashmdashmdash = 5844 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 56100 g M(HCl) 3646 g molndash1 Kako je w(NaCl) = 099 prizlazi m(NaCl 99 ) = 56100 g 099 = 56 666 g asymp 567 kg Za masu sumporne kiseline vrijedi m(HCl) m(H2SO4) mdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(HCl) M(H2SO4) odnosno m(HCl) M(H2SO4) 35 000 g 9808 g molndash1 m(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 47 076 g M(HCl) 2 3646 g molndash1 2 Kako je w(H2SO4) = 096 prizlazi m(H2SO4 96 ) = 47 0762 g 096 = 49 038 g asymp 490 kg

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 20: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

328 Vidi STEHIOMETRIJA Bez pisanja jednadžbe kemijske reakcije možemo zaključiti da je n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) jer fomulska jedinka kalijeva bikromata sadržava 2 atoma kroma a formulska jedinka olovova kromata samo jedan atom kroma Prema tome vrijedi n(PbCrO4) = 2 times n(K2Cr2O7) odnosno m(PbCrO4) m(K2Cr2O7) mdashmdashmdashmdashmdash = 2 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(PbCrO4) M(K2Cr2O7) Odavde proizlazi m(K2Cr2O7) 5 000 g m(PbCrO4) = 2 times M(PbCrO4) times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2 times 32318 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(K2Cr2O7) 29419 g molndash1 = 10 985 g asymp 11 kg 329 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije nastajanja tzv berlinskog modrila KFe[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] + FeCl3 rarr KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl Na temelju jednadžbe reakcije možemo zaključiti n(K4[Fe(CN)6]) = n(FeCl3) = n(KFe[Fe(CN)6]) Odavde proizlazi m(KFe[Fe(CN)6] 100 000 g n(KFe[Fe(CN)6] = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 3259 mol M(KFe [Fe(CN)6] 3068 g molndash1 m(K4[Fe(CN)6]) = n(K4[Fe(CN)6]) times M(K4[Fe(CN)6]) = 3259 mol times 36835 g molndash1 = 120 013 g asymp 120 kg m(FeCl3) = n(FeCl3) times M(FeCl3) = 3259 mol times 16221 g molndash1 = 52 864 g asymp 53 kg Opaska Nekad se ovo plavom pigmentu tzv netopljivom berlinskom modrilu pripisivala formula Fe4([Fe(CN)6])3 a netopljivom Turnbullovom modrilu formula Fe3([Fe(CN)6])2

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 21: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

330 Vidi STEHIOMETRIJA Ne treba se obazirati na niz jednadžbi nego samo na reaktante i produkte Treba izračunati maseni udio olova i maseni udio CO2 u olovnom bjelilu 2 PbCO3 Pb(OH)2 Tijekom postupka olovo se ne gubi jer se nastali PbAc2 vraća u proces a sav CO2 utroši za taloženje karbonata Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) = 77560 3 times Ar(Pb) 3 times 2072 w(Pb) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0801 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 2 times Mr(CO2) 2 times 44 w(CO)2 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 0113 Mr(2 PbCO3 Pb(OH)2) 77560 Za dobivanje 1000 kg olovnog bjelila potrebno je 801 kg olova i 113 kg ugljikova dioksida 331 Vidi STEHIOMETRIJA Opet pođimo od produkta 1000 kg ekvimolarne smjese ZnS i BaSO4 Izračunajmo najprije masu cinka u 1000 kg litopona a to je odgovor na prvo pitanje M(Zn) m(Zn) = w(Zn) times m(ZnS + BaSO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times m(ZnS + BaSO4) M(ZnS + BaSO4) 6541 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 1000 kg = 1977 kg 33083 g molndash1 Množina potrebne sumporne kiseline jednaka je množini cinka n(H2SO4) = n(Zn) Masa sumporne kiseline je m(Zn) m(H2SO4) = M(H2SO4) times n(H2SO4) = M(H2SO4) times mdashmdashmdash M(Zn) 1977 times 103 g = 9808 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2964 times 103 g = 2964 kg 6541 g molndash1 Množina potrebnog barita (barijeva sulfata) jednaka je množini cinka pa vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(Zn) = M(BaSO4) times mdashmdashmdash = 2334 g molndash1 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 7054 kg M(Zn) 6541 g molndash1 Množina potrebnog koksa je 4 times n(BaSO4) = 4 times n(Zn) = 4 times n(H2SO4) Prema tome vrijedi m(Zn) 1977 times 103 g m(C) = M(C) times 4 times n(Zn) = M(C) times mdashmdashmdash = 12 g molndash1 times 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 1451 kg M(Zn) 6541 g molndash1

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 22: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

332 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbe reakcija CaSO4 + Na2CO3 rarr CaCO3 + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 rarr MgCO3 + Na2SO4 Iz jednadžbi reakcija proizlazi da kalcijev sulfat i natrijev karbonat odnosno magnezijev sulfat i natijev karbonat međusobno reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Odavde proizlazi m(Na2CO3) = M(Na2CO3 times n(Na2CO3) = M(Na2CO3 times (n(CaSO4) + n(MgSO4)) m(CaSO4) m(MgSO4) = M(Na2CO3 times (mdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdash ) M(CaSO4) m(MgSO4) Uvrstimo odmah mase kalcijeva sulfata i magnezijeva sulfata sadržane u 1 m3 vode pa dobivamo 41 g 38 g m(Na2CO3) = 106 g molndash1 times (mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash ) = 654 g 13614 g molndash1 12037 g molndash1

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 23: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

333 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije 2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2 H2O Odavde proizlazi n(KOH) n(H2SO4) = 2 1 odnosno n(KOH) = 2 times n(H2SO4) Masa sumporne kiseline je zadana m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) Odavde proizlazi da je množina sumporne kiseline m(H2SO4) w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Množina kalijeva hidroksida u otopini izračuna se po istom načelu m(KOH) w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) n(KOH) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(KOH) Kako je n(KOH) = 2 times n(H2SO4) proizlazi w(KOH) times V(otop KOH) times ρ(otop KOH) 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(KOH) M(H2SO4) Traži se ekvivalentan volumen otopine kalijeva hidroksida pa vrijedi 2 times w(H2SO4) times V(otop H2SO4) times ρ(otop H2SO4) M(KOH) V(otop KOH) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdash w(KOH) times ρ(otop KOH) M(H2SO4) Uvrstimo zadane vrijednosti pa dobivamo 2 times 015 times 400 cm3 times 1102 g cmminus3 5611 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 4782 cm3 014 times 1130 g cmminus3 9808 g molndash1

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 24: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

334 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 rarr 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5 H2O Iz jednadžbe reakcije proizlazi da boraks i sumporna kiselina reagiraju u molarnom omjeru 1 1 Nadalje sumporna i borna kiselina nalaze se u molarnom omjeru 1 4 pa vrijedi n(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdash 4 Iskažimo lijevu stranu jednadžbe putem mase 92 postotne sumporne kiseline a desnu stranu jednažbe kao množinu borne kiseline koja nastaje tom reakcijom m(H2SO4) V(H2SO4) times ρ(H2SO4) times w(H2SO4) m(H3BO3) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) 4 times M(H3BO3) Izlučimo V(H2SO4) pa dobivamo m(H3BO3) M(H2SO4) 106 g 9808 g molndash1 V(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash 4 times M(H3BO3) ρ(H2SO4) times w(H2SO4) 4 times 6183 g molndash1 1824 g cmminus3 times 092 = 2363 dm3 335 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije BaCl2 + Na2SO4 rarr BaSO4 + 2 NaCl Izračunajmo množine barijeva klorida i natrijeva sulfata u 500 mL otopinama m(BaCl2) V(otop BaCl2) times γ(otop BaCl2) 05 L times 100 g Lndash1 n(BaCl2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0240 mol M(BaCl2) M(BaCl2) 20825 g molndash1 m(Na2SO4) V(otop Na2SO4) times γ(otop Na2SO4) 05 L times 100 g Lndash1 n(Na2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0352 mol M(Na2SO4) M(Na2SO4) 14204 g molndash1 Natrijev sulfat je u suvišku Mješanjem zadanih otopina može se dobiti 0240 mol BaSO4 m(BaSO4) = M(BaSO4) times n(BaSO4) = 0240 mol times 2334 g molndash1 = 560 g

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 25: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

336 Vidi STEHIOMETRIJA Treba izračunati množine kalcijeva hidroksida i fosforne kiseline m(Ca(OH)2) 0132 g n(Ca(OH)2) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 000178 mol M(Ca(OH)2) 7409 g molndash1 m(H3PO4) 0350 g n(H3PO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash = 000357 mol M(H3PO4) 98 g molndash1 Kalcijev hidroksid i fosforna kiselina pomiješani su u molarnom omjeru 1 2 Možemo napisati jednadžbu reakcije Ca(OH)2 + 2 H3PO4 rarr Ca(H2PO4)2 + 2 H2O 337 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo množine kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline m(CaCO3) 10 g n(CaCO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = 010 mol M(CaCO3) 100 g molndash1 m(HCl) w(HCl) times V(HCl) times δ(HCl) 038 times 20 cm3 times 1188 g cmminus3 n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0247 mol M(HCl) M(HCl) 365 g molndash1 Klorovodična kiselina je u suvišku Reakcijom 01 mola kalcijeva karbonata s klorovodičnom kiselinom nastaje 01 mol ugljikova dioksida m(CO2) = n(CO2) times M(CO2) = 01 mol times 44 g molndash1 = 44 g 338 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije Na2CO3 + CaO + H2O rarr CaCO3 + 2 NaOH Izračunajmo množine natrijeva karbonata i kalcijeva oksida kako bismo doznali limitirajući faktor m(Na2CO3) 2500 g n(Na2CO3) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2359 mol M(Na2CO3) 10599 g molndash1 m(CaO) 1300 g n(CaO) = w(CaO) times mdashmdashmdashmdashmdash = 090 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 2086 mol M(CaO) 5608 g molndash1 Množina kalcijeva oksida određuje množinu natrijeva hidroksida koja nastaje ovom reakcijom Kako je n(NaOH) = 2 times n(CaO) m(NaOH) = n(NaOH) times M(NaOH) = 2 times n(CaO) times M(NaOH) = 2 times 2086 mol times 4000 g molndash1 = 1669 g

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 26: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

339 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo najprije jednadžbu reakcije i izračunajmo množinu MgNH4PO4 middot 6 H2O 2 MgNH4PO4 middot 6 H2O rarr Mg2P2O7 + 2 NH3 + 13 H2O m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) Iz jednadžbe reakcije vidimo da iz 2 mola MgNH4PO4 middot 6 H2O nastaje jedan mol Mg2P2O7 pa vrijedi m(Mg2P2O7) = n(Mg2P2O7) times M(Mg2P2O7) n(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 m(MgNH4PO4 middot 6 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Mg2P2O7) 2 times M(MgNH4PO4 middot 6 H2O) 100 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2226 g molndash1 = 0456 g 2 times 2443 g molndash1 2 times M(P) 2 times 3097 g molndash1 w(PMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0278 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1 2 times M(Mg) 2 times 2431 g molndash1 w(MgMg2P2O7) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 0218 M(Mg2P2O7) 2226 g molndash1

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 27: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

340 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije masu uranija koja se može dobiti iz 1000 kg rude

3 times M(U) m(U) = w(U3O8) times m(ruda) times E times mdashmdashmdashmdash M(U3O8)

gdje je E koeficijent ekstrakcije

Omjer mase UO2SO4 3 H2O i mase uranija je

m(UO2SO4 3 H2O) M(UO2SO4 3 H2O) mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash m(U) M(U) Odavde proizlazi m(U) times M(UO2SO4 3 H2O) m(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U) w(U3O8) times m(ruda) times E times 3 times M(U) times M(UO2SO4 3 H2O) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(U3O8) times M(U) 0015 times 106 g times 095 times 3 times 42014 g molndash1 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 21 329 g 84209 g molndash1 341 Vidi STEHIOMETRIJA Od 100 g 109 postotne H2SO4 može se dodatkom 9 g vode pripremiti 109 g 100 postotne H2SO4 Sumporov trioksid i voda reagiraju prema jednadžbi SO3 + H2O rarr H2SO4 Iz jednadžbe reakcije vidimo da 1 mol SO3 reagira s jednim molom H2O pa vrijedi n(H2O) = n(SO3) m(SO3) = n(SO3) times M(SO3) = n(H2O) times M(SO3) m(H2O) = mdashmdashmdashmdash times M(SO3) M(H2O) 9 g = mdashmdashmdashmdash times 8060 g molndash1 = 403 g 18 g molndash1 w(SO3oleum) = 403

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 28: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

342 Vidi STEHIOMETRIJA Masu kalcijeva oksida i koksa koja se utroši za proizvodnju CaC2 izračunat ćemo na temelju jednadžbe reakcije CaO + 3 C rarr CaC2 + CO Iz jednog mola kalcijeva oksida nastaje jedan mol kalcijeva karbida Mase kalcijeva oksida i karbida odnose kao njihove molarne mase m(CaO) m(CaC2) mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdash M(CaO M(CaC2) Odavde proizlazi da je masa kalcijeva oksida m(CaC2) times M(CaO) m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + m(neizreag CaO) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g times 5608 g molndash1 m(CaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash + 015 times 25 times106 g = 2234 t 6410 g molndash1 Iz jednadžbe reakcije proizlazi da je n(C) = 3 times n(CaC2) m(CaC2) m(C) = n(C) times M(C) = 3 times n(CaC2) times M(C) = 3 times mdashmdashmdashmdashmdash times M(C) M(CaC2) 085 times 25 times 106 g = 3 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 12 g molndash1 = 1193 t 6410 g molndash1

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 29: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

343 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

4 NaPb + 4 C2H5Cl rarr Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

m(Pb(C2H5)4) n(NaPb) = 4 times n(Pb(C2H5)4) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Pb(C2H5)4) Odavde proizlazi m(Pb(C2H5)4) m(NaPb) = n(NaPb) times M(NaPb) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(NaPb) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2302 g molndash1 = 2847 g 32344 g molndash1 Po istom načelu za masu kloretana dobivamo n(C2H5Cl) = 4 times n(Pb(C2H5)4) m(Pb(C2H5)4) m(C2H5Cl) = n(C2H5Cl) times M(C2H5Cl) = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(C2H5Cl) M(Pb(C2H5)4) 1000 g = 4 times mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 6452 g molndash1 = 798 g 32344 g molndash1 344 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije

8 Al + 3 Fe3O4 + rarr 4 Al2O3 + 9 Fe

Iz jednadžbe reakcije vidimo da aluminij i magnetit reagiraju u molarnom omjeru 8 3 pa vrijedi

n(Al) n(Fe3O4) = 8 3

Odavde proizlazi

8 times n(Fe3O4) n(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash 3 Kako je m(Fe3O4) n(Fe3O4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(Fe3O4)

slijedi

8 times n(Fe3O4) 8 times m(Fe3O4) m(Al) = n(Al) times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(Al) 3 3 times M(Fe3O4) 8 times 1000 g = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 2698 g molndash1 = 3107 g 3 times 23154 g molndash1

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 30: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

345 Vidi STEHIOMETRIJA BaO + TiO2 rarr BaTiO3 m(BaTiO3) n(BaTiO3) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash M(BaTiO3) Iz jednadžbe reakcije vidimo da je

n(BaTiO3) = n(BaO) = n(TiO2)

Odavde proizlazi

m(BaTiO3) 1000 g m(BaO) = n(BaO) times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(BaO) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 15334 g molndash1 = 6574 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 m(BaTiO3) 1000 g m(TiO2) = n(TiO2) times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdash times M(TiO2) = mdashmdashmdashmdashmdashmdash times 7990 g molndash1 = 3426 g M(BaTiO3) 23324 g molndash1 346 Vidi STEHIOMETRIJA Napišimo jednadžbu reakcije Fe + H2SO4 + 7 H2O rarr FeSO4 middot 7 H2O + H2 Iz jednadžbe reakcije vidimo da se iz jednog mola H2SO4 dobije 1 mol FeSO4 middot 7 H2O Prema tome treba doznati množinu raspoložive sumporne kiseline m(H2SO4) = w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) m(H2SO4) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) n(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash M(H2SO4) M(H2SO4) Kako je n(H2SO4) = n(FeSO4 middot 7 H2O) za masu FeSO4 middot 7 H2O dobivamo m(FeSO4 middot 7 H2O) = n(FeSO4 middot 7 H2O) times M(FeSO4 middot 7 H2O) = n(H2SO4) times M(FeSO4 middot 7 H2O) w(H2SO4) times V(H2SO4) times ρ(H2SO4) = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times M(FeSO4 middot 7 H2O) M(H2SO4) 025 times 10000 cm3 times 118 g cmminus3 = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash times 27805 g molndash1 9808 g molndash1 = 8363 g

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g

Page 31: 3. KEMIJSKI EKVIVALENTI _rjesenja_

347 Vidi STEHIOMETRIJA Izračunajmo najprije što točnije množinu klorovodične kiseline jer je to važan konstantan član u algebarskoj jednadžbi

m(HCl) w(HCl) times m(otop HCl) 020 times 47936 g n(HCl) = mdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(HCl) M(HCl) 3646 g molndash1 Ta je množina klorovodične kiseline ekvivalentna množini iona OHndash u smjesi NaOH i Ca(OH)2 ukupne mase 10 g Možemo napisati dvije jednadžbe

m(NaOH) + m(Ca(OH)2) = 10 g

Uzmemo li da je

m(NaOH) = x

m(Ca(OH)2) = y

i cijeli izraz podijelimo jedinicom mase dobivamo

x + y = 10 (1) Druga jednadžba mora uzeti u obzir množinu klorovodične kiseline odnosno iona OHndash pa vrijedi m(NaOH) 2 times m(Ca(OH)2) mdashmdashmdashmdash + mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdash = 026295 mol M(NaOH) M(Ca(OH)2)

Ako cjelu jednadžbu podijelimo jedinicom množine i uvrstimo nepoznanice x i y dobivamo

x 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 (2) 4000 7409

Izlučimo iz prve jednadžbe x i uvrstimo u drugu jednadžbu pa dobivamo

10 ndash y 2 times y mdashmdashmdash + mdashmdashmdash = 026295 4000 7409

odnosno

025000 ndash 002500 y + 0026994 y = 026295 Odavde proizlazi 0001994 y = 001295 odnosno

001295 y = mdashmdashmdashmdash = 6494 0001994 Kako je m(Ca(OH)2) = y

slijedi

m(Ca(OH)2) = 6494 g m(NaOH) = 3506 g