REACTII ALE COMPUSILOR ORGANICI SI APLICATIILE LOR TEHNOLOGICE

APLICAŢII TEHNOLOGICE ALE REACŢIEI DE HALOGENARE

Se prezintã modele de probleme rezolvate, privind reacţia de halogenare a metanului, etenei, propenei, acetilenei şi a benzenului, ce implicã randament, conversia şi bilnaţul masic. Schemele de rezolvare propuse, reprezintã un punct de vedere personal şi nu anuleazã alte modele de rezolvare. Ajutã elevii din clasele a XI-a, a XII-a şi studenţii chimişti.

  1. Din reacţia etenei cu clorul pe lângã 1,2-dicloretan se mai formeazã şi 1,2,2-tricloretan la temperaturi de peste 300C. Considerând cã într-o instalaţie de clorurare a etenei se obţin 1000 kg de amestec, care conţine în procente de masã 90% 1,2-dicloretan şi 1,2-dicloretan şi 10% 1,2,2-tricloretan, sã se calculeze:

a.masa de etenã intratã în reacţie;

b.masa de acid clorhidric rezultat;

c. randamentul în dicloretan.

Rezolvare
Notãm:
m1=masa de C2H4Cl2
m2 = masa de C2H3 Cl3
m3=masa de etenã intratã în reacţie, Kg;
m4=masa de 1,2 dicloretan format, kg- masa practic obţinutã -mp;
m5=masa teoreticã de 1,2dicloretan, care s-ar obţine din masa de etenã, de la pct.a (mt)
m=masa de amestec de substanţe ce iasã din instalaţia de clorurare, kg;
C1=concentraţia 1,2-dicloretan=90%
C2 = concentraţia 1,2,2-tricloretan=10%
M1= masa molecularã a C2H4Cl2= 99
M2= masa molecularã a C2H3 Cl3= 133,5
M3= masa molecularã a C2H4 = 28
M4 = masa molecularã a HCl= 36,5
η  = randamentul în HCl

a) Se calculeazã masa de etenã intratã în reacţie, pe baza reacţiilor ce au loc la reacţia de adiţie a clorului la etenã şi a reacţiei de substituţie a clorului la 1,2-dicloretan şi plecând de la masele produşilor clorurãrii

(1) C2H4 + Cl2 = C2H4 Cl2   reacţie de adiţie
(2)  C2H4 Cl2   + Cl2 = C2H3Cl3 + HCl  reacţie de substituţie

m 1= 90.1000/100=900Kg 1,2- dicloretan
m2 = 10.1000/100=100kg 1,2,2 –tricloretan
Se calculeazã masa de etenã din reacţia (1), pe care o notãm cu X:
1mol C2H2……………..1 mol de C2H4 Cl2
28 …………………………..99
X……………………………900 kg
X=28.900/99 = 254,55Kg
Se calculeazã masa de etenã din reacţia (2), pe care o notãm cu Y:
1mol C2H2……………..1 mol de C2H4 Cl2 …………….1mol de C2H3 Cl3
28…………………………………………………………………..133,5
Y…………………………………………………………………….100 kg
Y=28.100/133,5=20,97 kg
m 1 = X+Y = 254,55+ 20,97 = 275,52 kg

b) masa de acid clorhidric rezultat

Se calculeazã cu reacţia (2) :
1mol de   C2H4 Cl2   ……….1mol de C2H3Cl3.……………….1mol de HCl
133,5………………………………..36,5
100kg………………………………..m4
m 4= 100.36,5/133,5 = 27,33Kg

c) randamentul în C2H4 Cl2

η = m4 .100 / m 5
Se calculeazã de pe reacţie m5 de 1,2 –dicloretan :
1mol de C2H4……………………………1mol de 2H4Cl2
28……………………………………………..99
275,52kg……………………………………m5
m 5 = 275,52.99/ 28=974,16 kg
η = 900 .100 / 974,16 = 92,39 %

R : 275,52 kg ; 27,33 ; 92,39.

METALE-BIBLIOGRAFIE AURICA ŞOVA “EXERCIŢII ŞI PROBLEME DE CHIMIE”

Am rezolvat acele probleme, în care combinaţiile metalelor: Na, Ca, Al, Fe, Cu, au aplicaţii în Tehnologie şi Chimie Analiticã – analiza substanţelor. Varianta de rezolvare este punctul meu de vedere şi nu anuleazã alte rezolvãri. Doresc sã ofer o schemã, care sã stimuleze gândirea elevului şi sã stabileascã corelaţii interdisciplinare.

1./ 10.12, pag 105
Cu ajutorul reacţiei dintre 0,318 g de Na2CO3 cu acid sulfuric se determinã masa atomicã a sulfului. Ştiind cã rezultã 0,426 g sulfat de sodiu şi masele atomice ale C=12, O=16, Na=23 sã se calculeze masa atomicã a sulfului.

REACŢIA DINTRE CARBONATUL DE SODIU ŞI ACIDUL SULFURIC ESTE O METODĂ DE FABRICARE A SULFATULUI DE SODIU.
“Sulfatul de sodiu – E514
Sulfatul de sodiu este un aditiv alimentar obţinut prin extracţie din diferite minerale sau prin sinteză chimică. Acesta a fost descoperit în 1625 de Johann Rudolf Glauber şi datorită efectului său laxativ a primit denumirea de sare miraculoasă.
Sulfatul de sodiu este utilizat în principal la fabricarea detergenţilor, hârtiei şi ca aditiv alimentar. Sulfaţii sunt prezenţi în toate celulele organismului, cu concentraţiile cele mai mari în oase şi cartilagii. Aceştia participă la diferite procese metabolice, inclusiv la detoxifierea organismului. Sulfatul de sodiu nu este considerat un compus cu efecte secundare grave, însă în diferite cazuri poate produce greaţă, vomă, diaree, crampe abdominale şi poate irita mucoasele tractului digestiv. Acest aditiv este o sursă suplimentară de sodiu, iar persoanele ce urmează o dietă restrictivă în acest sens sau care suferă de afecţiuni ale ficatului şi rinichilor trebuie să evite consumul de alimente şi suplimente ce îl conţin.” http://cesamancam.ro/sulfat-de-sodiu-e514.html

Sulfatul de sodiu şi carbonatul de sodiu sunt hidraţi bogaţi în apã: Na2SO4x 10 H2O şi Na2CO3 x 10H2O, care lãsaţi la aer pierd o parte din apa de cristalizare. Cristalul lor se distruge, transformându-se în pulbere. Fenomenul se numeşte eflorescenţã.

Rezolvare

Cunoaştem

  1. reacţia dintre carbonat de calciu şi acid sulfuric
  2. m Na2CO3 = 0,318 g
  3. m Na2SO4 = 0,426 g
  4. masele atomice ale elementelor: Na, C, O

Nu cunoaştem:

  1. Masele moleculare ale Na2CO3 , Na2SO4
  2. Masa atomicã a sulfului (A S )

Varianta propusã pentru rezolvare

Se pleacã de la calcul stoechiometric, pe bazã de reacţie chimicã, din care rezultã o proporţie, de unde se aflã A s. Stoechiometria este partea de Chimie, care ne învaţă să determinăm prin calcul, pe baza formulelor şi a ecuaţiilor chimice, masa şi volumul reactanţilor şi pe cele ale produşilor de reacţie

M Na2CO3 = 2A Na + A C + 3 A O =2x 23+12+3×16=106
M Na2SO4 = 2 A Na + AS + 4 A O = 2×23+A S + 4×16 = 110 + A S

0,318                            0,426
Na2CO3 + H2SO4   =   Na2SO4     +  H2CO3
106                               110 + A S

0,426 x 106 = 0,318x (110 + A S)
45,156 = 34,98  + 0,318 A S
0,318 A S = 45,158-34,98 = 10,176
A S = 10,176 : 0,318 = 32
R: 32

2./11.40 pag.129
Ĩntr-o uzinã clorosodicã pentru prepararea Na2CO3 prin metoda amoniacalã, sunt necesare 1600 Kg de CaCO3. Se  cere:

  1. Cantitatea de calcar din care provine CaCO3, dacã are 15% impuritãţi;
  2. Cantitatea de CO2 obţinutã în Kg şi în m3;
  3. Cantitatea de amoniac (NH3) recuperata;
  4. Cantitatea de soda calcinatã.

PROCEDEUL SOLVAY  (procedeul amoniacal) de fabricare soda calcinatã

Materiile prime sunt: calcarul şi sarea ( saramura), iar materia auxiliarã este amoniacul. Reacţiile ce au loc sunt:

CaCO3 = CaO + CO2  ( reacţie de descompunere la 1100 0C)
CO2 + H2O + NH3 = NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3 + NH4Cl
2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O ( reacţie de descompunere 180-2000 C)
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 + 2NH4Cl = 2NH3 + 2H2O + CaCl2 (recuperarea amoniacului)

Soda este utilizata în:

  • Industria sticlei, unde soda este una din materiile prime folosite la producerea sticlei;
  • Industria chimica, in albire, industria colorantilor, la tãbãcirea pieilor;
  • Industria producerii detergenţilor şi dezinfectanţilor;
  • Industria metalurgicã, pentru indepartarea sulfului din fier;
  • Industria hârtiei;
  • Produs de curãţire în gospodãrie;
  • La  neutralizarea aciditãţii şi la albirea hârtiei,etc.

“In natura poate fi gasit în lacurile de soda (Lake Natron) din Egipt, Africa de Sud, California, Mexic si ca Trona ( Na(HCO3)•Na2CO3•2H2O) in Wyoming (SUA) si în Sahara”. http://www.soda-calcinata.ro/

Rezolvare
Cunoaştem:

  1. Reacţiile ce au loc
  2. masa de CaCO3 = 1600 Kg
  3. % impuritãţi din calcar =15 ; % CaCO3 din calcar=100%-15%impuritãţi=85
  4. Masele atomice ale: H=1; C=12, N=14; O=16, Na=23; Ca=40.

Nu cunoaştem:

  1. masa de calcar;
  2. masa şi volumul (C.N.) de CO2;
  3. masa de ammoniac recuperate, considerând cã nu sunt pierderi;
  4. cantitatea de soda calcinatã, considerãm cã existã 100% Na2CO3
  5. masele moleculare ale substanţelor: CaCO3, CO2, NH3, Na2CO3

Varianta propusã pentru rezolvare

Se pleacã de la calcul stoechiometric pe bazã de reacţie chimicã şi de la calcul de compoziţie procentualã. Se aplicã şi calcul pe bazã de volum molar.

1.Masa de calcar (Kg)

100% calcar……15 % impuritãţi………..85% CaCO3
X kg calcar………………………………1600 kg

X = 100×1600 / 85 = 1882 ,35 Kg calcar

2.Masa (kg) şi volumul (m3) de CO2
a) masa de CO2
MCaCO3 = 40+12+3×16=100
M CO2 = 12+2×16 = 44
1600kg……………X
CaCO3  =  CaO +  CO2
100……………….44
X= 1600×44/100= 704 kg
b) volumul de CO2
1 kmol de CO2…………………………22,4 m3 CO2 (C.N.)
44 kg………………………………… …22,4 m3
704 kg……………………………………Y

Y= 704 kg x 22,4m3 / 44 kg = 358,4 m3
3.Masa de ammoniac recuperatã

Observãm din reacţiile de mai sus, cã:

1kmol de CaCO3…1kmol de CaO……1kmol de Ca(OH)2……2kmolide NH3
100 de CaCO3…………………………2×17 NH3 ( Masa molecularã a NH3)
1600 kg……………………………………X
X= 1600kg x 2×17 / 100 = 544 Kg NH3

4.Masa de soda calcinatã – am considerat cã ea conţine 100% Na2CO3

Observãm din reacţiile de mai sus,cã:

a. 2 Kmol de CaCO3…………produce……………..1 kmoli de Na2CO3
2x100kg……………………………………..106 (Masa molecularã a Na2CO3)
1600 kg……………………………………X
X = 1600 kg x 106 / 200 = 848 kg

Dacã Ţinem cont de prezenţa impuritãţilor din calcar, care micşoreazã conţinutul în CaCO3  şi în a2CO3 , atunci vom avea calculul:

b. Considerãm 1882 kg de calcar, de la punctul 1, cã are 100 % de CaCO3

2×100 kg CaCO3….……produce……………..106 kg Na2CO3
1882 Kg  CaCO3……………………………….Y kg

Y = 1882 x 106 / 200 = 997,46 kg
c. Diferenţa dintre Y şi X reprezintã masa de Na2CO3 care se pierde, din cauza impuritãţilor din calcar:

997,46-848= 149,5 Kg
d. Masa realã de Na2CO3 este diferenţa:
848-149,5 = 698, 5 kg

R: 1882 ,35 Kg ; 704 kg; 358,4 m3; 848 kg – 698,5

3./11.41.pag.129
Pentru a fabrica cianamidã de calciu se folosesc 10 t de CaCO3 cu 10 % impuritãţi. Sã se calculeze:

  1. Cantitatea de cianamidã rezultatã ştiind cã randamentul este 90% a întregului proces;
  2. Dacã un teren agricol necesitã 75 kg azot la hectar, câtã cianamidã de calciu trebuie folositã în acest scop?
  3. Câte tone de ammoniac se pot obţine din aceeaşi cantitate de cianamidã;
  4. Câţi cilindri cu capacitatea de 200 l la 10 at şi 270 C se pot umple cu bioxidul de carbon, rezultat din piatra de var iniţialã?

DATE DESPRE CIANAMIDA DE CALCIU

Cianamida de calciu CaCN2 este cel mai vechi îngrasamânt mineral care se fabrica la noi în ţarã; se obţine în cuptorul electric trecând azot peste carbura de calciu (carbid) la 8000  C.
CaC2 + N2 = CaCN2 + C
Structura:
Ca2+ [ -N=C=N- ]

Cianamida de calciu este o substanţã solidã, de culoare albã; de obicei are culoarea cenuşie din cauza impuritãţilor.
Azotul pe care-l conţine cianamida de calciu (15%N) îl poate ceda solului, deoarece în contact cu apa si sub actiunea unor bacterii din sol, ea se descompune, punând în libertate ammoniac.

CaCN2 + 3 H2O = CaCO3 + 2 NH3
Reacţia a fost utilizatã la obţinerea industrialã a amoniacului, dar a fost abandonatã, fiind nerentabilã.
Cianamida se foloseşte pe solurile acide, ca îngrãşãmânt de bazã..
http://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_cyanamide

Rezolvare

Cunoaştem:

  1. masa de calcar cu 10% impuritãţi
  2. procentul de CaCO3 = 100% – 10 % impuritãţi=90 %
  3. randamentul de fabricaţie=90 %
  4. masa de azot/ hectar = 75 kg
  5. volum cilindru=200L; p=10 at; t=270 C / CO2
  6. Masele atomice la: Ca=40, C=12; N=14, O=16
  7. Reacţiile chimice ce au loc la fabricarea cianamidei de calciu şi la reacţiei cu apa

Nu cunoaştem:

  1. masa de  CaCN2 obţinutã cu randament de 90 %
  2. masa de CaCN2 necesarã pentru a furniza 75 kg de azot/hectar
  3. masa de NH3 rezultatã din hidrolizã
  4. numãrul de cilindrii umpluţi cu CO2
  5. masele moleculare la: CaCO3; CaCN2; NH3; CO2

Varianta propusã pentru rezolvare este calculul stoechiometric pe baza reacţiilor chimice, de mai sus; regula de trei simplã între masa de azot/ hectar, masa molecularã şi masa de azot din aceasta; legea generalã a gazelor ideale.

1.Masa de cianamida de calciu cu randament de 90%

-se calculeazã masa de CaCO3 (kg) din 10 t de calcar cu 90 % CaCO3
100 % calcar……………………………90% CaCO3
10t=10x1000kg…………………………X

X= 10x1000x90 / 100 = 9000 kg de CaCO3

-se calculeazã masele moleculare la:
M CaCO3 = A Ca + A C + 3 A O = 40+12+3×16= 100
M Ca CN2 = A Ca + A C + 2A N = 40+12+2×14= 80
M NH3 = A N + 3 A H = 14+3×1= 17

-avem reacţiile:
CaCO3 = CaO + CO2
CaC2 + N2 = CaCN2 + C
– se calculeazã masa teoreticã de CaCN2 cu ajutorul reacţiilor chimice şi apoi din randament se calculeazã masa practic obţinutã de CaCN2 conform randamentului de 90 %.

1 kmol de CaCO3……..produce……………..1kmol de CaCN2
100 kg………………………………………..80 kg
9000kg………………………………………..X
X= 9000×80 / 100 = 7200 kg de CaCN2 – masa teoreticã (mt) , pentru randament de 100 %

η  = mp x100/ mt
90= m p x100 / 7200
m p = 90×7200 / 100 = 6480 kg de CaCN2

2. Masa de CaCN2 la hectar

Dacã în M CaCN2 = 80 g ………………sunt…………. 2×14 g de N
X……………………………cuprinde………75 Kg N

X=80g x 75 kg / 2x 14 g = 214,28 kg de CaCN2

3. Masa de ammoniac rezultatã din 6480 kg de cianamidã de calciu ( vezi pct.1)

Se pleacã de la reacţia chimicã:
6480 kg………………………..X
CaCN2  + 3 H2O =  CaCO3 + 2 NH3
80……………………………..2×17

X = 6480 kg x2x17/ 80 = 2754 Kg = 2754: 1000 = 2,754 tone
1 kg = 1: 1000 tone = 10-3 tone
4. Numãrul de cilindrii umpluţi cu CO2 la 10 atm şi 270C, din 9000 kg CaCO3 şi randament de 90 %

- se calculeazã masa de CO2 rezultat din descompunerea CaCO3
9000 x 0,9…………..X
CaCO3     =   CaO + CO2
100………………….44

X = 9000×0,9×44/ 100 = 3654 kg

- se calculeazã volumul de CO2 cu legea gazelor ideale:

p.V = n.R.T

unde:
p = presiunea=10 atm ; n = numãr de moli = 3654×1000/ 44= 81000
T = temperature in grade Kelvin; T = 27 0 C + 273 K = 300 K
R= constanta universalã a gazelor = 0,082 atm. dm3 / mol.K
1L = 1 dm3
10x V = 81000x 0,082 x 300
V = 199260 L

-se calculeazã numãrul de cilindrii:
199260 L : 200 volumul unui cilindru = 996,3 cilindri

contact-form][contact-field label='Name' type='name' required='1'/][contact-field label='Email' type='email' required='1'/][contact-field label='Website' type='url'/][contact-field label='Comment' type='textarea' required='1'/][/contact-form] R: 6480 Kg; 214,2 kg; 2,754 tone; 997

4/ 11.57.pag.133
Prin tratarea aluminei cu acid sulfuric la fierbere se obţine o substanţã A care reacţioneazã cu Ca(HCO3)2 conţinut în unele ape, formeazã un gel colloid B. Se cere:

  1. Ecuaţiile reacţiilor chimice;
  2. Ce volum de gaz rezultã la formarea compusului B, dacã se folosesc 0,2 moli de alumina? a) în condiţii normale şi b) la 270 şi 627 torri;
  3. Ce cantitate de gel colloid B obţinut se dizolvã în exces de soluţie a unei baze alkaline şi se obţine compusul C;
  4. Ce substanţã rezultã prin amestecarea soluţiei concentrate de substanţã A cu soluţie concentrate de K2SO4.

DATE DESPRE ALUMINIU
Aluminiu este cel mai rãspândit metal, dupã fier.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Aluminiu#Compu.C8.99ii_aluminiului
http://ro.wikipedia.org/wiki/Oxid_de_aluminiu
Rezolvare
 Cunoaştem:

  1. Alumina conţine oxid de aluminiu: Al2O3;
  2. Reacţiile dintre oxid de aluminiu şi acid sulfuric, prin care se formeazã sulfat de aluminiu (A); reacţia dintre sulfatul de aluminiu şi bicarbonatul de calciu, prin care se formeazã hidroxid de aluminiu (B) şi gazul C; reacţia dintre hidroxid de aluminiu şi hidroxid de sodium ( bazã alcalinã), prin care se formeazã complexul Na 3 [Al(OH)6] – substanţa C.; reacţia dintre sulfat de aluminiu si sulfat de potasiu, prin care se formeazã alaun KAl(SO4)2*12H2O )
  3. n moli Al2O3 = 0,2 moli
  4. Presiunea, volumul, la care se aflã CO2
  5. Masele atomice: Al= 27; C=12; O=16; H=1
  6. 1 torr= 1/ 760 dintr-o atmosferã

Nu cunoaştem:

  1. volumul CO2 în condiţii normale şi la 270 şi 1 torr
  2. masa de gel B

Varianta propusã pentru rezolvarea problemei
 1. Reacţii chimice
………………………  A
Al2O3 + 3 H2SO4 =  Al2 (SO4)3 +3 H2O
Al2 (SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2  = 2Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2
………………………………….B
2Al(OH)3 +  2NaOH = 2Na+ [ Al3+ (OH)-4]-
……………………………….C
2. Volumul de CO2
a)      V de CO2 în condiţii normale de temperature şi presiune:
Se calculeazã volumul de CO2 cu ajutorul reacţiilor chimice de la pct.1, la care se observã cã:
1mol de Al2O3 ……1 mol de Al2 (SO4)3 ………6 moli CO2 ….6Volume molare
Atunci 0,2 moli…………………………………………………..X volume molare
X = 0,2×6= 1,2 Volume molare de CO2
1 Volum molar = 22,4 dm3 / mol gaz;  1 L = 1 dm3
Deci 1,2 Volume molare de CO2 = 1,2×22,4= 26,88 L
b)      V de CO2 la 270 şi la 627 torri. Se calculeazã numãrul de moli de CO2, din regula de trei simplã, de mai sus şi apoi se aplicã legea gazelor ideale, din care se aflã volumul de CO2, în condiţiile de temperature şi presiune date.
Dacã  1mol de Al2O3……………produc…………6 moli de CO2
Atunci 0,2 moli Al2O3…………..produc…………….X
X= 0,2 moli x6 moli/1mol = 1,2 moli
p.V = n.R.T
unde:
p = presiunea=627 torri= 627: 760 =0,825 atm ;
n = numãr de moli = 1,2 moli
T = temperature in grade Kelvin; T = 27 0 C + 273 K = 300 K
R= constanta universalã a gazelor = 0,082 atm. dm3 / mol.K
0,825 atm x V dm3 = 1,2 moli x 0,082 atm. dm3 / mol.K x  300 K
0,825 x V dm3 = 29,52
V = 29,52 : 0,825=35,78 dm3= 35,8 dm3

  1. Masa de gel B obţinutã din 0,2 moli de Al2O3 se calculeazã din punctul 1, la care se observã corespondenţa:

1mol de Al2O3………produce……..2 moli Al(OH)3
0,2 moli de Al2O3………produce………X moli Al(OH)3
X = 0,2 moli x 2 moli / 1 mol = 0,4 moli Al(OH)3
1 mol de Al(OH)3 = M Al(OH)3 = A Al + 3 A O + 3 A H= 27 + 3x 16+3×1=78 g
Atunci 0,2 moli de Al(OH)3 = 0,2x 78 = 31,2 g Al(OH)3

  1. Al2 (SO4)3 + K2SO4 +12 H2O = 2 KAl( SO4)2 x 12 H2O alaun

R: 26,88 dm3; 35,8 dm3; 31,2 g

5./ 11.51 pag.132
Din piritã ce conţine 40 % FeS2 se fabricã o tonã de acid sulfuric în concentraţie 60 %. Se cere:

  1. Sã se scrie reacţiile chimice;
  2. Ce cantitate de piritã se consumã în procesul fabricaţiei acidului sulfuric, ştiind cã randamentul este 80%;
  3. Ce cantitate de sulfat de amoniu se obţine din acidul sulfuric;
  4. Sã se determine compoziţia procentualã a sulfatului de amoniu.

DATE DESPRE PIRITĂ – MATERIE PRIMĂ PENTRU OBŢINEREA ACIDULUI SULFURIC, A FIERULUI
“Pirita este un mineral din clasa sulfurilor, cu formula chmică FeS2, de culoare gălbui-arămie cu reflexe verzui și care cristalizează în sistemul cubic. Anionul din pirită este un ion de bisulfură S2 2-, care structural este asemănător peroxizilorCristalele sunt frecvent idiomorfe, apărând sub forme de cuburi, octaedri sau dodecaedri pentagonali.
Culoarea aurie a piritei a determinat denumirea ei în limba germană Katzengold – (aurul pisicii) denumirea provine de fapt de la cuvântul Ketzer (eretic). În comparație cu aurul, pirita este însă mai plastică şi mai dură. Alte minerale cu care se poate confunda sunt marcasita şi calcopirita. Se mai numeşte şi aurul nebunilor.” ro.wikipedia.org/wiki/Pirită; http://ro.wikipedia.org/wiki/Acid_sulfuric

Rezolvare
 Cunoaştem:

  1. masa de soluţie H2SO4 = 1 tonã=1000Kg
  2. concentraţia procentualã a soluţiei= 60 %
  3. randamentul de obţinere acid sulfuric=80%
  4. reacţiile chimice de la fabricarea acidului sulfuric din piritã;
  5. procentul de FeS2 din piritã=40%
  6. masele atomice: K=39; Fe=56; S=32; O=16; N=14;H=1;

 Nu cunoaştem:

  1. masa dizolvatã de acid sulfuric, care reprezintã masa practicã obţinutã cu randament de 80%;
  2. masa teoreticã de acid sulfuric, care s-ar obţine cu randamet de 100%-fãrã pierderi;
  3. masa de FeS2 (kg) necesarã;
  4. masa de sulfat de amoniu obţinutã din acidul sulfuric;
  5. compoziţia procentualã a sulfatului de amoniu.

Varianta propusã pentru rezolvare
Se pleacã de la produsul finit acidul sulfuric, la care cunoscând masa teoreticã, pe bazã de calcul stoechiometric ( calcul pe baza reacţiilor chimice) se aflã masa de piritã şi de sulfat de amoniu.
1. Reacţii chimice de la fabricarea acidului sulfuric din piritã:
4FeS2 + 11O2 = 2 Fe2O3  + 8 SO2
SO2 + ½ O2 = SO3
SO3 + H2O = H2SO4
Reacţia globalã este:
4FeS2 + 15 O2 + 8 H2O = 2Fe2O3 + 8 H2SO4
2. Masa de piritã
a)se calculeazã masa dizolvatã în 1000 kg de soluţie acid sulfuric cu o concentraţie procentualã de 60 %. Ea reprezintã masa practicã de acid sulfuric rezultatã din procesul tehnologic.
md de H2SO4 = (1000 kg x 60) / 100 = 600 kg
b)se calculeazã cantitatea teoreticã de acid sulfuric rezultat, cunoscând randamentul de obţinere şi cantitatea teoreticã ( este masa dizolvatã)
η  = mp x100/ mt
unde:
η = 60 %
mp = 600 kg deH2SO4
mt = (600×100) : 80 = 750 Kg
c)se aplicã calculul stoechiometric în reacţia globalã de obţinere acid sulfuric, din care rezultã o regulã de trei simplã cu necunoscuta, masa de FeS2
M FeS2 = A Fe + 2 A S = 56 + 2×32=120
M H2SO4 = 2AH + AS + 4AO = 2×1+32+4×16=98
X …………………………………..750Kg        /mase
4FeS2 + 15 O2 + 8 H2O = 2Fe2O3 + 8 H2SO4
4×120……………………………….8×98        / mase moleculare
X = 4x120x750 / 8×98 = 459,18 Kg de FeS2
d)se calculeazã masa de piritã cu regula de trei simplã, de mai jos:
dacã    100% piritã…………..are………………..40% FeS2 pur
atunci în Y kg piritã………….sunt……………..459,18 kg FeS2 pur
Y = 100 % x 459,18 kg / 40 % =  1147,95 kg = 1148 kg piritã
 3 . Masa de sulfat de amoniu
Se aplicã un calcul stoechiometric, pe baza reacţiei de mai jos şi la care se foloseşte masa practicã de acid sulfuric, obţinutã în procesul tehnologic. Avem nevoie de masele moleculare ale acidului sulfuric şi a sulfatului de amoniu:
M(NH4)2 SO4 = 2(A N + 4AH) + AS + 4AO = 2(14+4×1)+32+4×16= 132
M H2SO4 = 2AH + AS + 4AO = 2×1+32+4×16=98
600kg……………….X
H2SO4 + 2 NH3 = (NH4)2 SO4
98………………….132
X= 600 kg x 132/ 98 = 808 kg de sulfat de amoniu
 4. Compoziţia procentualã a sulfatului de amoniu
“Compoziţia procentualã a unui compus chimic reprezintã numãrul de pãrţi (procente) din fiecare compus, conţinute de 100 pãrţi (procente) compus”.
Marilena Şerban, Felicia Nuţã, Rezolvare de probleme de chimie, clasele VII-XII, mic dicţionar, Editura Aramis, 2004
1 mol de (NH4)2 SO4  conţine:
2 moli de atomi N; 8 moli atomi  H; 1 mol de atomi de S; 4 moli de atomi O
Masele molare atomice A s-au dat în datele cunoscute ale problemei.
132 g(NH4)2 SO4…..28gN………8g H………32 g S……….64 g O
100 %  (NH4)2 SO4…….X %N…….Y % H…….Z % S………T % O
X % N = 100 % x 28g / 132 g = 21,21%
Y % H = 100 % x 8 g / 132 g =  6,06 %
Z % S  = 100% x 32 g /132 g =  24,24 %
T % O = 100 % x64 g / 132 g = 48,49 %

R: 1148 kg piritã; 808 kg sulfat de amoniu; 21,21 % N, 6,06 % H, 24,24 % S,
48,49 % O

6/ 11.63 pag.135
O soluţie de CuSO4 se trateazã cu 1 L soluţie de NaOH 20%. Precipitatul este calcinat, iar pulberea neagrã rezultatã prin calcinare este redusã la carbune. Se cere:

  1. Scrierea ecuaţiei primei reacţii chimice sub formã ionicã;
  2. Scrierea tuturor ecuaţiilor reacţiilor chimice;
  3. Cantitatea de pulbere neagrã rezultatã din a doua reacţie ştiind cã randamentul acesteia este 80%;
  4. Cantitatea de metal rezultat din reacţia C;
  5. Volumul de gaz rezultat în condiţii normale.

DATE DESPRE CUPRU –CONDUCTOR ELECTRIC FOARTE BUN
“Cuprul (numit şi aramă) este un element din tabelul periodic având simbolul Cu şi numărul atomic 29. Cuprul este un metal de culoare roşcată, foarte bun conducător de electricitate şi căldură. Cuprul a fost folosit de oameni din cele mai vechi timpuri; arheologii descoperind obiecte din acest metal datând din 8700 î.Hr. Originea numelui vine de la cuvântul latinesc cyprium (provenit de la insula Cipru). În Asia au fost descoperite urmele unor mine de cupru ce datează din timpul Epocii Caldeene.  Se crede că elementul cupru a fost al treilea descoperit, după aur şi argint. Majoritatea cuprului scos din mină este sub formă de compuşi, cum ar fi sulfaţi sau sulfuri.  Europa (incluzând şi Rusia) a întregit 43% din necesarul de cupru prin reciclare. Reciclarea rămâne un element-cheie al acoperirii cerinței de cupru.”
http://ro.wikipedia.org/wiki/Cupru
http://www.cupru.com/utilizare

Rezolvare
Cunoaştem:

  1. volumul soluţiei de NaOH=1 l;
  2. concentraţia procentualã a soluţiei de NaOH=20%;
  3. reacţia dintre CuSO4 şi NaOH, care duce la Cu(OH)2- precipitat albastru;
  4. reacţia de calcinare a precipitatului Cu(OH)2, prin care se formeazã CuO, de culoare neagrã;
  5. reacţia CuO cu C, o reacţie redox;
  6. randamentul de formare CuO este 80%;
  7. masele atomice la: Na=23; Cu=64; O=16; C=12; H=1;
  8. considerãm cã densitatea soluţiei de NaOH = 1 g/ cm3; 1 cm3 = 1 ml

Nu cunoaştem:

  1. masa de CuO (g) obţinutã cu randament de 80%;
  2. masa de Cu (g) obţinut în reacţia cu C;
  3. volumul de gaz CO2 format în condiţii normale de temperature şi presiune.

Varianta propusã pentru rezolvare
1. Reacţii chimice

Cu2+ + SO42- +2( Na+ + OH-  ) = Cu (OH)2 (solid) + 2Na ++ SO42-

  1. Toate reacţiile chimice

Cu SO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
reacţie de precipitare; Cu(OH)2 este un precipitat albastru
Cu(OH)2 = CuO + H2O
reacţie de descompunere la cald, prin care se formeazã CuO, o pulbere negrã
2CuO + C = 2Cu + CO2
reacţie redox; are loc la temperature ridicatã; este reducerea CuO cu cãrbune

  1. Cantitatea de CuO

Se pleacã de la calcul stoechiometric, pe baza reacţiilor chimice de mai sus, la care se cunoaşte masa dizolvatã de NaOH şi randamentul de formare a CuO. Vom avea o proporţie între NaOH şi CuO.
a. se calculeazã masa dizolvatã din 1 L soluţie cu densitatea de 1 g/ cm3 şi concentraţia procentualã de 20%
d soluţie= ms / Vs
d soluţie= 1g / cm3 , deci ms = Vs = 1L x1000 cm3 = 1000 g
m d de NaOH = m s x cp / 100 = 1000×0,2 = 200 g de NaOH
b. se formeazã proporţia; se rezolvã.
-se calculeazã masele moleculare la NaOH şi CuO
M NaOH = A Na + A O + A H = 23+16+1= 40
M CuO  = A Cu + A H = 64+16=80
-se observã din reacţiile de la pct.1 corespondenţa:
2moli de NaOH………produc 1 mol de Cu(OH)2…..care  produce 1 mol de CuO
1 mol = masa molecularã (M)/grame/
Deci   2×40 g NaOH……………….corespunde la…………80 g de CuO
Atunci  200 g de NaOH……………corespunde la…………..X g de CuO
X = 200 x 80 / 2×40 = 200 g de CuO
Acesta reprezintã masa teoreticã de CuO, care s-ar obţine cu randament de 100 %, adicã nu sunt pierderi.
– se calculeazã masa practicã de CuO, obţinutã cu randament de 80%
η  = mp x100/ mt
unde:
η = 80 %
mt = 200 kg de CuO
mp = 200 g x 80%/ 100% = 160 g de CuO

  1. Cantitatea de Cu

Se rezolvã un calcul stoechiometric pe baza reacţiei dintre CuO şi C; se pune pe reacţie masa practicã de CuO obţinut.
160 g ..………..X
2CuO + C = 2Cu + CO2
2x80g.………..2x64g
X = 160 x2x64 / 2×80 = 128 g de Cu
 

  1. Volumul de gaz CO2 în condiţii normale

Se rezolvã un calcul stoechiometric pe baza reacţiei de mai sus, cunoscând volumul molar, astfel:
160 g… ………………X
2CuO + C = 2Cu + CO2
2x80g…………………22,4 L
X = 160 g x 22,4 L / 2×80 g = 22,4L

METALE- BIBLIOGRAFIE AURICA SOVAR: 160 g; 128 g; 22,4 L

METALE/ CHIMIE CLASA A IX-A / AUTOR LUMINITA VLADESCU

METALE

 Bibliografie

Chimie, clasa a IX-a
Autori: Luminiṭa Vlădescu, Olga Petrescu, Ileana Cosma, EDP, R.A. Bucureṣti 1998

Se propun următoarele variante de rezolvare pentru problemele de la pagina 138. Este punctul meu de vedere ṣi nu contrazice alte variante.

1. Ag2S se găseṣte în natură sub forma mineralului argentit care este folosit pentru prepararea argintului. Ce cantitate de Ag se poate obṭine din 250 g de mineral care conṭine  70 %  Ag2S?

Rezolvare

Calculul cantităṭii de Ag, se bazează pe calculul de Ag2S pur din mineral ṣi pe reacṭia de descompunere a acestei substanṭe.
1.Se calculează masa de Ag2S, cu regula de trei simplă:
100% mineral……………………………70 % Ag2S
250 g mineral………………………………X
X = 250×70 / 100 = 175 g Ag2S

2.Se scrie reacṭia de descompunere a Ag2S, cu ajutorul căreia se calculează masa de Ag:

Ag2S   =   2 Ag + S
1mol Ag2S = 246………………………………………..2 A Ag = 2 x 107
175 g …………………………………………………X
X = 175 x 2×107 / 246 = 152,2 g de Ag

R: 152 g de Ag

2.Clorul se poate prepara prin acṭiunea HCl asupra MnO2. Se cere:

a)Ce volum de soluṭie de HCl de concentraṭie 21% (d=1 g/cm3) este necesar pentru a reacṭiona total cu 25 g de MnO2 ?
b)Ce volum de Cl2 se obṭine în urma consumării a 25 g de MnO2 ?

Rezolvare

a)Se scrie reacṭia chimică ṣi se calculează masa de HCl, care va fi masa dizolvată în formula concentraṭiei de 21%;  se va calcula masa soluṭiei de 21% ṣi apoi volumul, cu ajutorul densităṭii.

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2

1 M MnO2 = 87…………………………….4 MHCl = 4 x 36,5
25 g………………………………………X

X = 25x 4x 36,5 / 87 = 42 g HCl    care va fi md în Cp
Cp = md x 100 / ms
21 = 42 x 100 / ms ;  ms = 200 g de soluṭie de HCl
d= ms / Vs ;  Vs = ms/d ; Vs = 200 / 1 = 200 cm3
b)Se calculează masa de clor cu ajutorul reacṭiei ṣi apoi volumul de clor, măsurat în condiṭii normale:

1 M MnO2 = 87 ……………………………………. 1 M Cl2 = 71………….22,4 L
25 g ……………………………………………………………..X
X = 25x 22,4  / 87 = 6,59 L

R: 200 cm3 ; 6,59 L

3. O probă ce conṭine 5,69 g dintr-o probă de clorură de titan se dizolvă în apă. La soluṭia obṭinută s-a adăugat azotat de argint ṣi s-au separat 17,20 g de clorură de argint. Determinaṭi formula compusului dizolvat iniṭial în apă.

Notăm formula chimică a clorurii de titan cu TiClx
Scriem reacṭia chimică dintre TiClx ṣi AgNO3 ṣi se calculează x.

TiClx + xAgNO3 = x AgCl + Ti (NO3) x

1M TiClx = 48 + 35,5 x…………………………x 1M AgCl = 142,5
5,69g…………………………………………..17.2g

5,69 x 142,5x = 17,2 ( 48+35,5x)
810,825 x= 825,6 + 610,6 x
810,825x – 610,6 x = 825,6
x= 4
Formula chimică este TiCl4

VOLUMETRIA BAZATĂ PE REACŢII DE NEUTRALIZARE

1. PREPARAREA SOLUŢIILOR TITRATE (DE LUCRU); STABILIREA TITRULUI

Sunt probleme cu grad mediu de dificultate

Bibliografie:

A.A. Iaroslavţev, Exerciţii şi probleme de chimie analiticã, editura tehnicãTirarea amestecului carbonat, bicarbonat de sodiuVolumetria bazata pe reactii de neutralizare

1.Dintr-o probã de 5,9120 g de NaCl chimic purã s-au obţinut 1L soluţie. Care este titrul acestei soluţii?

Se numeşte titru ȋn raport cu substanţa de lucru, sau titru (T), numãrul care aratã cantitatea de substanţã ȋn ucru exprimatã ȋn grame, conţinutã ȋn 1 ml soluţie.

Rezolvare:

1L=1000ml soluţie…………..sunt……….5,9120gde NaCl

1 ml….………………are…………x

x = 5,9120 .1/ 1000=0,005912 g/ ml ( T)

R: T=0,005912 g / ml

2. S-au preparat  250 ml soluţie, prin dizolvarea de 1,3540 g de Na2CO3 chimic pur ȋn apã. Care este titrul soluţiei: a) ȋn raport cu Na2 CO3 ; b) ȋn raport cu Na2O.

Rezolvare

a)Titrul soluţiei de Na2CO3 – dupã exemplul de mai sus:

Dacã ȋn 250 ml soluţie……sunt………1,3540 g de Na2CO3

Atunci   1ml………………are……………….x (T)

T= 1,3540g/ 250 ml = 0,005416 g Na2CO3 / ml

b)Titrul soluţiei ȋn raport cu Na2O:

Se pleacã de la raţionamentul:

Na2CO3 = Na2O + CO2

1mol………1mol

106 ……………62

1,3540g……… x

x Na2O = 1,3540 . 62 / 106 = 0,7919 g/ 250 ml

dacã 250 ml soluţie…………au………….0,7919 g

atunci 1 ml…………………are……………y (T)

T= 0,7919 / 250 = 0,003167 g Na2O / ml

R: T Na2CO3=0,005416 g Na2CO3 / ml ; T Na2O =  0,003167 g Na2O / ml

3. Pentru determinarea titrului unei soluţii de acid clorhidric se iau 20 ml de NaOH cu titrul 0,03982/ml, se introduc ȋntr-un balon cotat de 200 ml şi se completeazã cu apã pânã la semn. Pentru titrarea a 20 ml din soluţia obţinutã se consumã 18,95 ml din soluţia de HCl, cãreia i se determinã titrul. Sã se calculeze:a) normalitatea soluţiei de acid clorhidric;b) factorul de corecţie raportat la normalitate; c) T HCl.

Rezolvare-etape

Se aplicã varianta de rezolvare:

n Eg de NaOH = n Eg de HCl ȋn reacţia de neutralizare:

(Numãrul de echivalenţi gram de NaOH = numãrul de echivalenţi gram de HCl)

NaOH  +  HCl  =  NaCl + H2O     pH = 7

Titrant      probã

bazã         acid       sare      apã

Cunoaştem:

1.V1 = V iniţial de NaOH=20 ml, cu T=0,03982/ml(titrul)

2. V2 = V dupã diluţie = 200 ml ( volumul balonului cotat de 200 ml)

3. V3=V de NaOH folosit la titrare şi care se ia din balonul cotat = 20 ml

4. V4= V HCl consumat la titrarea lui V3 şi care este egal cu = 18,95 ml; are concentraţia necunoscutã.

Nu cunoaştem:

1.nE g de NaOH,  nEg de HCl

2.Cn de HCl; F HCl ; T HCl

Rezolvare

1.Se calculeazã nEg de NaOH din V1:

nEg = m NaOH / Eg NaOH

Eg = M bazã / n grupãri OH;

Eg NaOH = 40 / 1= 40

m NaOH = se calculeazã cu ajutorul titrului:

dacã     1 ml…..are…..0,03982 g

atunci  20 ml ….au……..x

x= 20 . 0,03982 = 0,7964

nEg de NaOH din V1 = 0,7964/40 = 0,01991

2. Se calculeazã nEg de NaOH din V2 ( adicã din balonul cotat), observând cã are loc o diluţie de 10 ori, prin raportarea lui 20 la 200. Va scãdea concentraţia de NaOH de 10 ori:

n Eg de NaOH din V2 = nEg de NaOH : 10 = 0,01991: 10= 0,001991

Acest nEg de NaOH se va gãsi ȋn balonul cotat de 200 ml şi ȋn cei 20 ml (V3), care se vor titra cu 18,95 ml de HCl (V4).

3. Se aplicã relaţia de egalitate a echivalenţilor gram din timpul titrãrii, când are loc reacţia chimicã :

nEg de NaOH din V3 = 0,001991= nEg de HCl din V4

4. Se calculeazã concentraţia normalã a HCl, F HCl ; THCl :

a) Cn = nEg / V   ( nEg / L)

Cn = 0,001991 / 18,95 . 103 = 0,1051 n (nEg de HCl/L)

b) Fsoluţiei de HCl

Dacã concentraţia normalã a soluţiei de HCl este 0,1051n, concentraţia normalã a soluţiei etalon de HCl este 0,1n şi atunci;

FHCl = 0,1051 / 0,1 = 1,051

c) THCl = masa de HCl (g) din 1 ml de soluţie:

1 L soluţie=1000ml ……are……0,1051 Eg de HCl….0,1051.36,5g HCl

1ml………………………………………………..y

y = 0,105 . 36,5 / 1000= 3,833 .10-3 g/ml = 0,003833 g/ml

R: 0,1051 n,  1,051, 0,003833 g/ml

2.TITRAREA BAZATẢ PE REACṬIA DE NEUTRALIZARE

2.1 DOZAREA ACIZILOR/A BAZELOR TARI

BIBLIOGRAFIE

Teodor Hodiṣan, Iovanca Haiduc, Claudia Cimpoiu, Sorin Hodiṣan, Teorie ṣi aplicaṭii în chimia analiticả

1/ pag.304

Câṭi mL HCl 2,0% (d=1,008 g/mL) se vor consuma la titrarea a 25 mL soluṭie NaOH aprox.0,1 M cu factorul de corecṭie F= 1,00507 ?

Varianta propusả pentru Rezolvare

Se calculeazả masa dizolvatả de NaOH din datele concentraṭiei molare, care va ajuta la calcularea masei de HCl cu ajutorul reacṭiei chimice ṣi care este masa dizolvatả în soluṭia sa de 2% ṣi apoi se calculeazả masa soluṭiei de 2%; în final se calculeazả cu ajutorul densitảṭii volumul soluṭiei de 2 %. Sunt multe etape, dar ajutả la formarea spiritului de observaṭie.

Cunoaṣtem:

-reacṭia chimicả de neutralizare dintre HCl ṣi NaOH, din timpul titrảrii

-Cde NaOH, Vs de NaOH (mL), F de corecṭie a concentraṭiei NaOH

-Cp ṣi d la soluṭia de HCl

Trebuie sả calculảm:

-md de NaOH din CM(mol/L)

-md de HCl pe baza reacṭiei chimice

-ms de HCl din Cp de 2 %

-Vs de HCl din densitate

1.Masa dizolvatả de NaOH din soluṭia 0,1M, F=1.00507

md NaOH = 0,1 . 40.0,025. 1,00507= 0,1005 g de NaOH

2. masa de HCL

X       0,1005

HCl +  NaOH  = NaCl + H2O

36,5      40

X = 36,5 . 0,1005 / 40 = 0,0917 g HCl

3. masa de soluṭie HCl de 2 %

ms = 0,0917 . 100/ 2 = 4,585 g de soluṭie 2%

4. volumul soluṭiei de HCL 2 %

Vs = ms / d = 4,585 / 1,008 = 4,54 ml

R= 4,54 ml

2/ 304.  Calculaṭi titrul unei soluṭii de HCl dacả dintr-un balon cotat de 500 mL s-au mảsurat 25 mL ṣi s-au titrat cu 22,50 mL soluṭie NaOH aprox. 0,2000 M cu F = 1,0024.

Varianta propusả pentru rezolvare

Se calculeazả masa dizolvatả de NaOH, apoi masa de HCl cu ajutorul reacṭiei de neutralizare, care are loc la titrare; aceasta este masa dizolvatả din 25 ml soluṭie; se va calcula masa dizolvatả de HCl din 500 ml cu regula de trei simplả ṣi apoi titrul. Titrul este masa dizolvatả de HCl dintr-un ml de soluṭie.

1.md NaOH = CM. F.M. Vs(L)

md NaOH = 0,2 . 1,0024. 40. 0,02250 = 0,18043 g de NaOH

2. masa de HCl

1 mol de HCl= 36,5……………………..1mol de NaOH=40

x…………………………………………..  0,18043g

x= 36,5 .0,18043 / 40 =  0,1646 g HCl din 25 ml soluṭie

3. calculảm masa de HCl din 500 ml

25 mL soluṭie……………………………0,1646 g de HCl

500mL soluṭie……………………………..y

y= 500. 0,1646 / 25 = 3,292 g HCl / 500 mL

4. T = md / Vs =  3,292 / 500 =  0,00658 g /mL

R : 0,00658 g / mL

2.2 DOZAREA CARBONATULUI DE SODIU

BIBLIOGRAFIE

Teodor Hodiṣan, Iovanca Haiduc, Claudia Cimpoiu, Sorin Hodiṣan, Teorie ṣi aplicaṭii în chimia analiticả

6. pag.304

Sã se calculeze concentraṭia procentuală a unei soluṭii de Na2 CO3 ( d=1,05g/mL), ṣtiind că pentru titrarea pânã la CO2 a 10 mL din această soluṭie se consumă 30 mL soluṭie H2SO4 0,2000 M.

Rezolvare

Avem un exemplu de reacṭie de neutralizare a unei sari provenite din acizi poliprotici. Se propune varianta de rezolvare de mai jos, care se bazează pe reacṭia dintre ionul carbonat (CO32-) din carbonatul de sodiu ṣi ionul H+ (din acidul sulfuric). Se observă din reacṭiile de mai jos. Paṣii de rezolvare sunt: se scrie reacṭia de neutralizare a carbonatului (1.2); se calculează cu regula de trei simplă din definiṭia concentraṭiei molare, masa de ion carbonat neutralizat-va fi masa dizolvată în concentraṭia procentuală; se calculează din formula densităṭii masa celor 10 mL soluṭie de carbonat; se calculează apoi, concentraṭia procentuală în ion carbonat.

1.Se scriu reacṭiile chimice ce au loc la titrarea carbonatului de sodium cu acid sulfuric. Este o reacṭie de neutralizare cu efervescenṭă. Au loc reacṭia de hidroliză a carbonatului de sodium ṣi reacṭia de neutralizare a carbonatului în două trepte.

Este important să studiem reacṭia de hidroliză a carbonatului de sodium, care explică de ce soluṭia sa apoasă se poate titra cu acid sulfuric.

1.1Reacṭia de hidroliză a Na2CO3.

Carbonatul de sodium este sarea provenită din acid slab (H2CO3) ṣi bază tare (NaOH); are loc reacṭia de hidroliză în două trepte. Este o hidroliză bazică, soluṭia va avea pH ˃ 7.

Prima treaptă:

Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH

Ka1 = 10-6,37

A doua treaptă

NaHCO3 + H2O = H2CO3 + NaOH

Ka2 = 10-10,25

Notăm cu x numărul de moli de Na2CO3 ce reacṭionează cu apa ṣi cu y numărul de moli de NaHCO3 (din totalul de moli formaṭi), care va reacṭiona cu apa. Avem reacṭiile:

xNa2CO3 + xH2O = xNaHCO3 + xNaOH

yNaHCO3 + yH2O = yH2CO3 + yNaOH

Suma lor este:

xNa2CO3 + (x+y)H2O = (x-y)NaHCO3 + (x+y)NaOH + yH2CO3

1.2Reacṭia de neutralizare are loc în două trepte.

(1) CO32- +H+ ( de la acid) = HCO3-

(2) HCO3- + H+ = H2CO3 ( care se descompune în CO2 ṣi H2O)

ˮConcluzia este că un carbonat solubil se poate titra în prima treaptă de neutralizare cu un acid tare, după reacṭia (1), cu o exactitate relative satisfăcătoare ( cu aceeaṣi exactitate cu care se titrează H2 CO3 cu o bază tare în prima treaptă de neutralizare). Ỉntrucât Kb1 ˃ 10 -9, se va putea titra ṣi în treapta a doua de neutralizare. ˮ

2. Se calculează masa dizolvată de CO32- care va fi neutralizată de 30 mL sol.0,2000M, cu regula de trei simplă aplicată la definiṭia concentraṭiei molare:

M CO32- = A C + 3AO = 12+3×16=60

Reacṭia generală de neutralizare se obṭine prin adunarea reacṭiilor 1.2a ṣi 1.2b:

CO32- + 2H+ = H2 CO3

Se observă că 1 mol de CO32- este neutralizat de 2 moli/ioni de H+, adică de 1 mol de H2SO4.

Avem relaṭia:

1L soluṭie 0,2 M H2SO4…are….0,2 moli H2SO4/ L soluṭie…ṣi ..neutralizează 0,2 moli CO32-

Vom scrie, deci:

1000mL sol.0,2 M H2SO4………neutralizează 0,2 moli de CO32-…0,2x60gCO32

30 mL=0,030 L soluṭie………………………………………………….X g

X = 0,030 L . 0,2 moli. 60 / 1 L = 0,36 g de CO32-

3. Se calculează masa ocupată de 10 mL soluṭie de Na2CO3 ce reacṭionează cu 30 mL de H2SO4 de mai sus:

ms = d (g/mL) . Vs (mL) = 1,05 g/mL . 10mL= 10,5 g

4.Se calculează concentraṭia procentuală în ionul carbonat:

Cp CO32- = 0,36 .100 / 10,5 = 3,42 %

R: 3,42% CO32-

2.3 TITRAREA SOLUṬIEI DE AMONIAC

BIBLIOGRAFIE

Teodor Hodiṣan, Iovanca Haiduc, Claudia Cimpoiu, Sorin Hodiṣan, Teorie ṣi aplicaṭii în chimia analiticả

11.pag.305

a)Care este normalitatea unei soluṭii de NH3 10 % (d=0,958 g/mL), în reacṭie de neutralizare?

b)Dar concentraṭia procentuală a soluṭiei de NH4OH 15 N cu d=0,898 g/mL?

Varianta propusă pentru rezolvare se bazează pe reacṭia dintre NH3 , respective NH4OH ṣi H+ (de la acid) ṣi pe relaṭile dintre concentraṭii ṣi densitate.Este important cum calculăm Eg la NH3, respectiv la NH4OH4

a)Avem formulele de calcul ale CN, Cp , d ṣi Eg NH3 :

CodeCogsEqn (1)

CodeCogsEqn

Se propune următoarea variantă pentru calcularea CN, la care se exprimă md în funcṭie de Cp, iar raportul rezultat dintre ms ṣi Vs reprezintă d(g/L).

md = Cp.ms / 100; se înlocuieṣte în CN (nEg/L) ṣi rezultă:

CN = Cp.ms.10-2 / Eg.Vs ; observăm că ms / Vs este densitatea (d) exprimată în g/L

d = 0,958 g/ mL= 0,958.103 g/L

Eg NH3 = MNH3 = 17 pentru reacṭia prin care acceptă un proton (H+):

NH3 + H+ = NH4+

Rezultă:

CN = 10. 10-2 .0,958.103/ 17 = 5,63 Eg/L

b)Se propune varianta de rezolvare, la care Eg NH4OH în reacṭia de neutralizare este:

Eg NH4OH = M NH4OH / număr gr.OH = 35/1=35

NH4OH + H+ = NH4+ + H2O

Avem, după modelul de mai sus relaṭia dintre CN ṣi Cp:

CN = Cp.10-2 .d(g/L) / Eg

15 = Cp .10-2. 0,898 .1000/ 35

Cp = 15.35 / 8,98= 58,46 %

R: 5,65 n; 58,46%.

116. 10 mL soluţie NH3 4,00 % (d=0,981 g/mL) se titreazã cu o soluţie de HCl 1,0000 M. Sã se calculeze volumul soluţiei HCl utilizat pânã la punctul de echivalenţã.

Rezolvare-varianta propusã

1.Avem reacţia:

NH3 + HCl = NH4Cl
Se observã cã 1mol de NH3 reacţioneazã cu 1 mol de HCl.

2. Problema se bazeazã pe calcularea numãrului de moli de ammoniac ce reacţioneazã cu un numãr egal de moli de acid clorhidric  ce se aflã ȋntr-un volum de soluţie 1,0000 M.

a) se aplicã formulele de calculare a concentraţie procentualã şi a densitãţii pentru soluţia de ammoniac:
nbsp;
d = ms / Vs
unde:
d = densitatea (g/mL)
ms = masa soluţiei (g)
Vs = volumul soluţiei (mL)
m d = masa dizolvatã de ammoniac (g)

ms=dxVs ; md= cp x mS = cp x (dxVs) / 100
md= 4×0,981 x 10 x 10-2 = 0,3924 g NH3
n moli = m / M = 0,3924 / 17 = 0,0231moli de NH3
M NH3 = 17

b)se aplicã regula de trei simplã plecând de la definiţia concentraţiei molare, pentru a afla volumul soluţiei de HCl 1,0000 M:

1L=1000 mL soluţie 1M…..are…1mol HCl… ce titreazã……1 mol NH3
X mL soluţie 1M……………………………………..0,0231 moli NH3

X = 0,0231 x 1000 / 1 = 23,08 mL soluţie HCl 1 M

SAU
1 mL soluţie1M HCl……………titeazã……….1mmol ( 1/1000mol) de NH3
X……………………………………………….0,0231 x 1000 mmol

R: 23,08 mL

2.4 TIRAREA AMESTECULUI DE HIDROXID, CARBONAT, BICARBONAT DE SODIU

CU SOLUŢIE DE ACID CLORHIDRIC 0,1 N, INDICATORI FENOLFTALEINA ŞI METILORANJ

Am considerat cã sunt necesare urmãtoarele lãmuriri, cu privire la titrarea acestui amestec. Am luat informaţiile din bibliografia de mai jos:

Bibliografie:
Teodor Hodiṣan, Iovanca Haiduc, Claudia Cimpoiu, Sorin Hodiṣan, Teorie ṣi aplicaṭii în chimia analiticã

A).Avem cazul, când soluţia de analizat conţine una sau mai multe din substanţele de mai sus şi volumele soluţiei de HCl 0,1 N consumate la titrarea unui volum de soluţie de analizat, ȋn prezenţã de fenolftaleinã (VF) şi respective metiloranj (VMO) ca indicatori. Ȋn funcţie de raportul dintre cele douã volume, ȋn probã se vor gãsi substanţele:
1) VMO = VF , proba conţine numai NaOH
2) VMO > VF = 0 , proba conţine numai NaHCO3
3) VMO = 2VF, proba conţine numai Na2CO3
4) VMO > 2VF, proba conţine NaHCO3 + Na2CO3
5) VMO < 2 VF, proba conţine NaOH + Na2CO3
 
B). Reacţiile dintre HCl şi toţi componenţii probei de mai sus, ce au loc la titrare, ȋn prezenţã de fenolftaleinã şi metiloranj – conform studiilor de specialitate sunt:
B1) Ȋn prezenţa fenolftaleinei, reacţiile de titrare sunt:
HCl + NaOH = NaCL + H2O
HCl + Na2CO3 = NaHCO3 + NaCl
nbsp;
B2) Ȋn prezenţa metiloranjului reacţiile de tirare sunt:
HCl + NaOH = NaCl + H2O   –  ce a rãmas din NaOH nereacţionat mai sus
2HCl+ Na2CO3  = 2 NaCl + H2CO3 (CO2 + H2O) –ce a rãmas nereacţionat
HCl + NaHCO3 ( cel din probã şi cel format la pct.B1) = NaCl + H2CO3

 
MODELE DE PROBLEME REZOLVATE

120. O probã de 0,2042 g ce conţine numai Na2CO3 şi NaHCO3 ȋn apã se titreazã cu o soluţie de HCl 0,1000 M ȋn prezenţa metiloranjului consumându-se 24,76 mL. Sã se calculeze compoziţia procentualã a probei.

Rezolvare-varianta propusã

Observãm din enunţ cã:
1. proba are numai carbonat de sodium şi bicarbonate de sodium(carbonat acid)
2. reacţiile componenţilor cu HCl ȋn prezenţa MO/ indicator sunt:
2HCl+ Na2CO3  = 2 NaCl + H2CO3
HCl + NaHCO3  = NaCl + H2CO3
3.se propune o rezolvare pe baza de sistem de ecuaţii:
Notãm:
a = masa de carbonat de sodium
b = masa de bicarbonat de sodiu
X = masa de HCl ce reacţioneazã cu “a”
Y = masa de HCl ce reacţioneazã cu “b”
a+b=0,2042
x+y=md HCl din soluţia de CM  de 0,1 M (mol/L)
m d = CM x Vs x M = 0,1 x 0,02476 x 36,5= 0,0904 g de HCl
4.se exprimã cu ajutorul reacţiilor chimice de mai sus, x şi y, ȋn funcţie de “a” şi “b”:
M la Na2CO3 = 106; M la NaHCO3 = 84; M la HCl = 36,5
2 moli HCl………..reacţioneazã……….cu 1 mol de Na2CO3
2x 36,5 g HCl…………………………….106 g Na2CO3
X g  HCl……………………………………. a
X = 2×36,5xa / 106 = 0,689 a  HCl
 
1 mol HCl………….reacţioneazã ……….cu 1 mol de NaHCO3
36,5 g HCl……………………………………84 g de NaHCO3
Y g de HCl…………………………………  ..b
Y = 36,5x b / 84 = 0,435 b HCl
 
5.rezultã sistemul, prin ȋnlocuirea lui X şi Y:
a + b = 0,2042
0,6890 a + 0,4350 b = 0,0904
6.se rezolvã acest sistem:
a = 0,2042- b
0,6890 (0,2042-b) + 0,4350 b = 0,0904
0,14069 – 0,6890 b + 0,4350 b = 0,0904
-0,254 b = -0,14069 + 0,0904 = -0,05029
b = – 0,05029 / -0,254 = 0,1979 g  NaHCO3
a = 0,2042 – 0,1979 = 0,0062 g  Na2CO3
7.se calculeazã compoziţia procentualã a probei;
% Na2CO3 = 0,0062 x 100 / 0,2042 = 3,04 %
% NaHCO3 = 100 % – 3,04 % = 96,95 %
Diferenţele apar din cauza rotunjirilor fãcute la cifrele cu zecimale.

APLICAŢII DE CALCUL PRIVIND STABILIREA COMPOZIŢIEI SUBSTANŢELOR ŞI A FORMULELOR CHIMICE

Aplicatii de calcul privind stabilirea formulelor chimiceAPLICAŢII DE CALCUL PRIVIND STABILIREA COMPOZIŢIEI SUBSTANŢELOR ŞI A FORMULELOR CHIMICE

 

Sunt modele de probleme prin care se stabilesc compoziţia şi a formulelor chimice ale substanţelor anorganice şi organice. Unele probleme sunt dificile. Am ales aceste exemple pe baza experienţei la catedrã. Sunt variante de rezolvare, care nu contestã pe altele.

I.Bibliografie

Florian Urseanu, Corneliu Tãrãbãşanu-Mihãilã, Grigore Bogza, Probleme de chimie şi de tehnologie chimicã, Editura Tehnicã, 1978

3./pag16. Prin arderea completã a 11,872ml (c.n.) vapori de alcool monohidroxilic saturat aciclic s-au obţinut 46,64 mg CO2 şi vapori de apã. Sã se identifice alcoolul şi sã se determine masa vaporilor de apã rezultaţi.

Rezolvare

1. notãm formula generalã a alcoolului monohidroxilic saturat acyclic, plecând de la indicaţiile cã avem: o grupã OH; o catena saturate, care corespunde unui radical de la alcani( hidrocarburi saturate); catena este liniarã şi nu ciclicã
CnH2n+1 OH = Cn H2n+1O
2. avem reacţia generalã, pe care se vor trece datele cunoscute: volumul de alcool, masa de bioxid de carbon, masa molecularã a bioxidului de carbon şi volumul molar( 22,4 ml/ masa molecularã mg/ mol) . Se aflã “n” din proporţia formatã:
11,872 ml                    46,64 mg
Cn H2n+2 O  +? O2  =  n CO2            +  ? H2O
22,4 ml                       n 44

11,872 . 44 n = 22,4. 46,64
n  = 1044,73 / 522,36 = 2
3. pentru n=2, avem formula chimicã a alcoolui: CnH2n+1OH = C2H5 OH; alcool etilic
4. se calculeazã masa de vapori, cu ajutorul reacţiei chimice:
46,64                                             x
C2H5OH  + 7 O2  =  2 CO2  +  3 H2 O
2. 44                                             3.18
x  =  46,64 .3.18/ 2.44 = 28,62 mg vapori
R: alcool etilic; 28,62 mg vapori

5./ pag 10. O cantitate de 13,54 g alamã (aliaj Cu-Zn) degajã prin tratare cu H2SO4 ȋn exces un volum gazos egal cu 4,704L(c.n.). Sã se stabileascã compoziţia alamei respective.

Rezolvare

Ştim cã acidul sulfuric concentrat reacţioneazã cu Zn şi Cu, cu formare de sulfaţi, bioxid de sulf şi apã.
Baza rezolvãrii
Se rezolvã un sistem:
13,54g alamã = masaCu + masa Zn
masa SO2 = masa SO2 / reactia Cu + masa SO2 / reactia Zn; se calculeazã masele de SO2 ȋn funcţie de masele de Cu şi Zn.
Cunoaştem:
1. notãm cu a= masa de Cu; b = masa de Zn
2. notãm cu x= masa de SOdin reacţia Cu; y=masa de SO2 din reacţia Zn
3. Volumul de SO2 = 4,704 L (c.n.)
4. ACu = 64; AZn = 65 ; AH =1; MSO2 = 64
Nu cunoaştem:
1.masa de Cu; masa de Zn
2.masele de SO2 din reacţiile Cu şi Zn cu H2 SO4
Varianta de rezolvare
1.se calculeazã masele de SO2 din reacţiile Cu şi Zn cu H2SO4
a                                                          x
Cu + 2 H2 SO4 =  CuSO4  +2H2O  +  SO2
64                                                       64
x = 64.a / 64 = a
b                                                        y
Zn  +  2 H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O + SO2
64                                                      65
y = b.65 / 64 =0,98 b
2. Se calculeazã masa de SO2 ocupatã de 4,704 L (c.n.):
1mol de SO2= 64 g ……..ocupã ……………22,4 l  (c.n.)
Z g ……..ocupã……………..4,704 L
Z= 64×4,704 / 22,4 = 13,44 g şi care reprezintã suma dintre x şi y
3. Avem sistemul de ecuaţii:
a + b = 13,54
x+ y  = 13,44   se ȋnlocuiesc x  şi y cu valorile de la punctul 1
Rezultã:
a  +  b = 13,54
a + 0,98b = 13,44
Se rezolvã: a=13,54-b, care se ȋnlocuieşte ȋn ecuaţia 2:
13,54-b + 0,98b =13,44
-0,02b= -0,10
b = 5 g
a=13,54-5=8,54
4. Se calculeazã procentele de Cu şi Zn:
% Cu = 8,54 . 100 / 13,54= 63,07%
% Zn = 5 . 100 / 13,54 =   36,92 %
Sau % Zn = 100 – %Cu =100-63,07=36,93 %

R: % Cu=36,93%; % Zn = 63,07%

7. /pag.16 Amestecul gazos rezultat prin arderea completã cu cantitatea echivalentã de aer a 11,6 g hidrocarburã, având M=58, conţine 116,48 L(c.n.) N2 sã se identifice hidrocarbura.

Rezolvare
1. prin cantitatea echivalentã de aer se ȋnţelege cã hidrocarbura reacţioneazã cu oxigenul conform reacţiei chimice şi nu existã exces de aer.
2. cu volumul N2  şi compoziţia aerului se va calcula volumul O2
100 % v de aer…..conţin20 % O2 ……..80%N2
V de O2  …….116,48L
V de O2  = 20.116,48 / 80 = 29,12 L
3. se scrie reacţia de ardere a hidrocarburii: CxHy ; se trec datele cunoscute pe ecuaţie şi se calculeazã numãrul de moli de O2 ȋn funcţie de x şi y
11,6                      29,12
2CxHy  + (4x+y) / 2 O2  = 2xCO2  +  yH2O
2.58           [(4x+y)/ 2] 22,4
11,6/ 2.58 =  29, 12 / (4x+y) 11,2
4x + y = 26
4. se rezolvã sistemul de ecuaţii, pentru a afla pe x şi y:
M hidrocarburã= 58 = xAc + y AH
26 = 4x+y
12x+ y=58
4x  +y =26,   y=26-4x; pe care ȋl introducem ȋn prima ecuaţie
Rezultã 12x + 26-4x=58
8x=58-26=32; x=4; deci numãrul de C este 4
Calculãm pe y, adicã numãrul de H din ecuaţia: 4x+y=26
4.4+y=26; y=26-16=10
5.Formula chimicã obţinutã este: C4 H10 butan
R: C4H10

8./pag.16 Prin arderea a 14,1 g substanţã organicã cu M=94, compusã din carbon, hydrogen şi oxygen, rezultã 39,6 g CO2 şi apã. Sã se identifice substanţa cunoscând cã suma atomilor dintr-o moleculã este egalã cu 13 şi cã are capacitatea de a reacţiona cu hidroxidul de sodiu.

Rezolvare
 
1. fiindcã substanţa organicã conţine C, H, O şi reacţioneazã cu NaOH, presupunem cã este alcool sau acid
2.formula chimicã a substanţei este: Cx Hy Oz
3. scriem reacţia chimicã de la arderea substanţei; cu ajutorul ei vom calcula numãrul de atomi de C:
14,1                           39,6
Cx Hy Oz  +  ? O2 = x CO2 + ? H2 
  94                             44x
44x . 14,1 = 94 . 39,6
x = 94.39,6 / 44.14,1 = 6
deci numãrul de atomi de C= 6
4. vom rezolva un system de ecuaţii:
Suma numãrul atomilor din substanţã= 13
Masa molecularã   = 94
x+y+z = 13
xAC + y AH + z AO = 94
6+y+z= 13
6.12+y.1 +z.16=94
y +z= 7             ȋnmulţim cu (-1) şi adunãm membrii ecuaţiilor
y +16 z = 22
-y – z = -7
y  +16 z = 22;  15z = 15;  z= 1 ;  y = 7-1=6
5. avem x=6(numãrul de C); y=6(numãrul de H); z=1(numãrul de O)
rezultã: C6 H6 O; C6 H5 OH
R:  C6 H5 OH

10. /pag.16  La clorurarea prin adiţie a unei alchene masa acesteia creşte cu 24,850g. Cunoscând masa alchenei m=18,375 g şi cã numai 80 % din aceasta s-a clorurat, sã se identifice alchena.

Rezolvare

1.alchena are formula chimicã generalã CnH2n
2. compusul clorurat rezultat ȋn urma reacţiei alchenei are formula generalã
Cn H2n Cl2x ; x = numãrul de moli de Cl2 şi care este egal cu numãrul de legãturi duble din alchenã.
3. reacţia chimicã de adiţie dintre alchenã şi clor este:
CnH2n  + xCl2 = Cn H2n Cl2x
4. masa de alchenã care reacţioneazã este:
Din 100 % alchenã………numai……80% alchenã reacţioneazã
Atunci din 18,375g………………………x
x  =  18,375 .80/ 100= 14,7 g
5. din enunţul problemei, se deduce masa de clor, care este egalã cu 24,850 g= creşterea masei alchenei, dupã adiţia clorului.
6. se calculeazã cu ajutorul reacţiei chimice valorile lui x şi ale lui n:
M CnH2n = nAC + 2n AH = 12n +2n= 14n
MCl2 = 2 ACl = 71
14,7        24,850
CnH2n + xCl       =   Cn H2n Cl2x
14n         71x
1mol       x moli
14,7 . 71x = 14n. 24,850
1043,7 x = 347,9 n
n/ x = 1043,7 / 347,9 = 3
7. dãm valori lui x pentru a afla pe n;
x = 1- adicã 1 mol de clor, n =3, alchena este C3H6 = propenã
x = 2 –adicã 2 moli de clor, n =6, alchena are douã duble legãturi, este o dienã; nu este specificatã ȋn problemã.
R: propenã

11/ pag.16  Prin tratarea cu brom a unei alchene, masa acesteia creşte cu 571, 4%. Sã se identifice alchena. Cu câte procente ar creşte masa, dacã alchena ar fi propenã?

Rezolvare
 
Este asemãnãtoare cu problema 10.
1.alchena are formula generalã Cn H2n
2. produsul de reacţie cu brom are formula generalã: Cn H2n Br2x
3. masa alchenei o notãm cu a
4. rezolvãm regula de trei simplã cu creşterea de 571, 4 %:
La           100 % alchenã……….avem o creştere………..571,4 %
Atunci la “a” g…………….avem…………………. y g creştere
y =  a . 571,4 / 100 = 5,714 a
y = masa de brom
5. se calculeazã valorile x, y cu ajutorul reacţiei:
a              5,714a
Cn H2n + x Br2     =    Cn H2n Br2x
14n           160x
Unde: MCnH2n = 14n;  MBr2 = 160; ABr = 80
14n .5,714 a = 160 x a
n/x = 160/ 79,996= 2
6. dãm valori lui x: dacã x=1, atunci n=2; alchena este etena C2 H4
7. calculãm procentul de creştere a masei alchenei, pentru cazul când este propena:
M C3H6 =3.12+6.1=42
MC3H6Br2 = 42+160=202
Diferenţa dintre aceste mase este: 202-42=160= masa molecularã brom
Avem la 42 g/mol propena….o creştere de ………. 160 g/mol
Atunci la 100 %………….. vom avea o creştere de …..x %
X % = 100 . 160 / 42 = 380, 92 %
R: propena; 380,92 %

20./pag 17  Masa unei halogenuri anorganice ECl5 scade prin ȋncãlzire cu 23,71 %, transformându-se ȋntr-un compus halogenat inferior. Sã se identifice cele douã halogenuri.
a = masa de halogenurã ECl5
1.se scrie reacţia chimicã de descompunere:
ECl5 = ECl3 + Cl2
2. se calculeazã masa cu care scade halogenura ECl5
Dacã la 100% de ECl5…..scade cu….23,71%
Atunci la a……..scade……………….. x
x = 23,71 .a/ 100 = 0,2371.a ; acesta reprezintã masa de clor
3. se calculeazã cu ajutorul reacţiei chimice masa atomicã a elementului:
a                              0,2371a
ECl5          =  ECl3  + Cl2
AE +5ACl                    71
71a = 0,237 a ( AE + 5ACl )
71 = 0,237 AE + 42,08
AE = 122; Elementul este Sb
R: Sb