Cześć, pomoże mi ktoś w zadaniu?
Roztworzenie pewnego stopu Zn i Mg wymagało 0.726 dm3 roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu 1.65 mol/dm3. Jaka była, wyrażona w gramach, masa cynku zawartego w tym kawałku stopu, jeśli stop zawierał 28.2 %mas. Zn?
MZn = 65,39 g/mol MMg = 24,30 g/mol MN2 = 28,01 g/mol MO2 = 32,00g/mol MH = 1,008g/mol

Zasadniczo to podpada pod zbiorczy: http://forum.vmc.org.pl/viewtopic.php?t=7838

Tok postępowania:

1. Napisać równania reakcji Mg i Zn z HNO3
Mg + 2HNO3 --> Mg(NO3)2 + H2
Zn + 2HNO3 --> Zn(NO3)2 + H2
2. Obliczyć ile moli HNO3 potrzeba do roztworzenia 1g Zn (n'Zn), a ile do 1g Mg (n'Mg).
3. Przeliczyć objętość*stężenie (z treści zadania) na ilość moli kwasu (n) zużytego do roztworzenia badanej próbki.
4. Napisać sobie równanie na ilość zużytego kwasu:
(oznaczenia: %Zn - zawartość procentowa Zn w próbce %Zn=0,282 z treści zadania*; mp - masa próbki, wartość poszukiwana)

n = n'Zn*%Zn*mp + n'Mg*(1-%Zn)*mp

Po uporządkowaniu:

n= (n'Zn*%Zn + n'Mg - n'Mg*%Zn)*mp

Dzieląc teraz przez nawias otrzymamy wyrażenie na mp:

mp= n/(n'Zn*%Zn + n'Mg - n'Mg*%Zn)

Znając masę próbki możemy policzyć masę cynku w niej zawartą:

mZn=%Zn*mp


ad*) można oczywiści przyjąć %Zn=28,2% ale później trzeba w kilku miejscach dzielić przez 100%, więc lepiej sobie uprościć...

Dzięki, mam jeszcze jedno pytanie, czy pierwsza rekcja nie powinna przebiegać tak :
Zn + 4HNO3 ? Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O ?

Potencjał Zn/Zn2+ jest ujemny* przecież więc jakże to tak ?

ad*) Zerknij na szereg napięciowy metali - wszystko co jest przed wodorem ( potencjał Red/Ox mniejszy od 0V): Li, Na, Zn - będzie wypierało wodór z kwasu, czyli reagowało tak jak ja to napisałem, zaś wszystko co jest za wodorem (potencjał Red/Ox większy od 0V): Cu, Ag, Au będzie reagowało zgodnie z Twoją wersją (nie wypiera wodoru z kwasów, lecz jest najpierw utleniane przez kwas a następnie tworzy się sól)

Link: http://pl.wikipedia.org/wiki/Szereg_nap ... owy_metali

//edit: widzę że środek posta mi wcięło, poprawione

Dzięki jeszcze raz, wyszło mi 4,988567 i jest to poprawny wynik

o.r.s. nie zwalaj wszystko na ujemny potencjał cynku, bo de facto Orbitna miała sporo racji - wynik zależy od warunków. W zadaniu narzucono reakcję, w której utleniaczem jest H+, ale przecież NO3(-) jest utleniaczem silniejszym i te reakcje, w zależności od stężenia kwasu, bedą konkurować w przypadku obydwu metali: Mg i Zn - w bardziej stężonym HNO3 i tak wszystko poleci w tlenki azotu, niezależnie od tego, czy wrzucimy Zn, czy Ag (tu stężony 65%) - w środowisku zasadowym NO3(-) poleci znowuż w amoniak.
Tego typu zadań powinni wg mnie zabronić, gdyż są niejednoznaczne - bezpieczniej by było, gdyby autorzy zadania użyli HCl lub H2SO4.

I Orbitna, skoro już napisałem, podany przez Ciebie wynik może i jest poprawny liczbowo, ale, hmm, nie ma uzasadnienia w podawaniu tylu liczb po przecinku. Nie jestem w tej dziedzinie ekspertem (jeśli chodzi o zasady zaokrąglania), ale bezpiecznie można w tym wypadku podać do 2, ewentualnie 3 miejsc, pozostałe można traktować jako przekłamanie i równie dobrze mogłoby ich nie być.

Nawet przy 100% HNO3 utlenianie w temp pokojowej będzie pomijalne - wszystko rozbija się tu właśnie o ten potencjał ( inna sprawa nawet przy temp ~90 stopni będzie ). Jeśli z kolei weźmiemy sobie jakiś metal bliżej wodoru - chociażby ołów {Pb/Pb2+ E= -0,13V} to i w pokojowej temp, na 65% HNO3 udział utleniania będzie znaczny...
Potencjał standardowy dla układu NO2/NO3(-) wynosi -0,79V { NO2 + H2O => NO3(-) +2H(+) + e- }
Oczywiście gdybyśmy debatowali nad rzeczywistym przebiegiem reakcji, a nie rozwiązywali zadanie na poziomie gimnazjum/LO, koniecznie należałoby o tym pamiętać ;P



Tutaj zaś się w pełni zgadzam - nawet podanie wyniku w postaci 4,99 jest na granicy poprawności - podawanie dalszych cyfr po przecinku oznacza że otrzymaliśmy wynik z wynikającą z tego dokładnością (tzn 4,99000 oznacza iż uzyskaliśmy wartość niepewności pomiarowej poniżej jednej stutysięcznej)

Jakoś mi się to nie widzi o.r.s. - to już nawet nie teoria, ale praktyka za tym przemawia. Wrzucenie metali takich jak cynk, czy magnez do 65% HNO3 powodowało wystąpienie obfitych kłębów NO2, również w przypadku sodu, chociaż tu była raczej mała chmurka. Minczewski i Marczenko piszą, że podczas roztwarzania cynku w HNO3 powstają różne produkty, w zależności od stężenia - od NH3, przez N2O do NO, zatem ta reakcja nie jest marginalna, a nawet potrafi być przeważająca.

I właśnie dlatego uważam, że takie ćwiczenia powinny być zakazane. Wszystkie nieżyciowe zadania, w których są wątpliwości, powinny być uzupełnione w założenia. Np. tutaj: "przyjmij, że w reakcji wydziela się tylko wodór".

Jest tak, ale zastanówmy się nad następującym problemem:

Prowadzimy sobie nitrowanie. Spokojnie, kontrolujemy reakcję, utrzymujemy stałą, niską temperaturę. Mamy dużo wydzielających się NOx ? Nie. Pozwólmy jednak naszej mieszaninie zagrzać się np o pięć stopni... Efekt ? Komin NOx.

Wróćmy jednak do naszych metali w HNO3. Podczas naszego roztwarzania wydziela się ciepło - jeśli metal wprowadzamy porcjami, mieszamy i ogólnie nie dopuszczamy do lokalnego przegrzania, nie zobaczymy zbytnio NOx. Jeśli zaś sypniemy pyłu o dużej powierzchni kontaktu, reakcja pójdzie szybko, wydzieli się sporo ciepła i nagle, w temperaturze lokalnie o, powiedzmy, 10 stopni wyższej rozkręci nam się pewna, marginalna wcześniej, reakcja

Wnioski ? Temperatura jest tutaj dość istotnym czynnikiem, stąd parę postów wyżej:



Wystarczyło nawet napisać 40 stopni.



I znów 100% zgody, niestety autorzy tego typu zadanek zakładają przeważnie że rozwiązujący ma minimum wiedzy i o możliwości zajścia reakcji w inny sposób nie wie i jej nie uwzględni - mówiąc wprost, równanie do najsłabszych.

PS: Tak, wiem która jest godzina.

Skoro produktem reakcji może być NO lub N2O znaczy to, że NO3(-) redukuje cynk lub wodór in statu nascendi z reakcji cynku z HNO3, co nie zmienia faktu, że zachodzi redukcja HNO3 pod wpływem metalu o niskim potencjale i nie wydziela się wodór. Termiczny rozkład HNO3 prowadzi do NO2, więc NO, a już na pewno N2O być nie powinno, jeśli po prostu przegrzejemy nasz kwas.



No i właśnie o to mi chodziło, że ta reakcja jednak zajdzie, tzn. nie będzie zachodziło konkurencyjne utlenianie tlenu i rozkład HNO3 na NO2 i O2, gdyż mamy w środowisku lepszy reduktor i NO2 będzie pochodzić od reakcji z reduktorem.

Po prostu nie zrozumieliśmy się co do warunków reakcji

A co do takich zadań - w tym roku na etapie wstępnym było coś podobnego - elektroliza - nie podali napięcia, kazali pominąć rozpuszczalność chloru w wodzie, nie kazali założyć, że wydziela się tylko chlor przy elektrolizie r-ru NaCl o nieznanym stężeniu i nie trzymali się wartości, które sami podali w zadaniu.

Termicznego rozkładu nie sugeruję nawet, chociaż też pójdzie w jakimś tam zakresie, miałem na myśli to że przy wzrastającej temperaturze zmienia się potencjał układów NO2/NO3(-), NO/NO3(-) itp. Co ciekawe te potencjały są do siebie zbliżone (wszystko mieści się w zakresie nieco ponad 0,5V).



Zajdzie, a jej udział zależeć będzie od rozkładu temperatur w reaktorze Uff, wyjaśniliśmy to zadanie



Heh, nie pierwszy to raz już jak jakieś nieszczególne zadanie dają - parę lat temu było zadanko z entalpią swobodną (nie pamiętam już dokładnie), gdzie nie do końca było wiadome czy należy dG liczyć w przeliczeniu na mol produktu czy substratu, ale na szczęście takie zadania to rzadkość.
Pozdrówka dla czytających tak małą czcionkę

Ok, po prostu w zadaniu było podkreślone, że wynik ma być podany do minimum czterech miejsc po przecinku...