STEHIOMETRIJA KEMIJSKIH REAKCIJA II. Iskorištenje kemijske reakcije
1. Elementarni mangan se može prirediti reakcijom: ∆
4Al(s) + 3MnO2(s) → 3Mn(l) + 2Al2O3(s). a) Koliko miligrama mangana može biti priređeno reakcijom 2,935 mg aluminija sa suviškom manganovog dioksida? b) Ako je reakcijom dobiveno samo 2,386 mg mangana, koliko je iskorištenje te reakcije? 2. U jednom eksperimentu je 6,00 g kalcijevog fosfida sa suviškom vode, dalo 1,40 g
fosfina. Izračunajte iskorištenje reakcije. Ca3P2 + H2O → Ca(OH)2 + PH3↑. 3. 5,00 g litijevog borovog hidrida u reakciji sa suviškom amonijevog klorida, dalo je
2,16 g B3N3H6. Izračunajte iskorištenje reakcije. LiBH4(s) + NH4Cl(s) → B3N3H6(l) + H2(g) + LiCl(s) 4. Žarenjem vapnenca nastaju živo vapno i ugljični dioksid. Izračunajte postotak
iskorištenja te reakcije ako se termičkom disocijacijom 30,7 g vapnenca dobije 11,7 g ugljičnog dioksida. 5. Fosforov(III) klorid se dobiva reakcijom bijelog fosfora i klora. 16.,4 g fosforovog(III)
klorida je dobiveno reakcijom 5,00 g fosfora sa suviškom klora. Izračunajte postotak iskorištenja reakcije! 6. Prva etapa u industrijskom dobivanju dušične kiseline je oksidacija amonijaka do
dušikovog(II) oksida:
Pt
NH3 + O2 → 4NO + 6H2O. Izračunajte masu (u gramima) dušikovog(II) oksida dobivenog reakcijom 600 L kisika sa suviškom amonijaka, uz 90%–tno iskorištenje reakcije. Gustoća kisika u uvjetima reakcije je 1,43 g L –1. 7. Butan se koristi kao jeftino, priručno, gorivo, npr. u džepnim upaljačima. Izgaranjem
smjese 4,66 g butana i 52,9 L zraka, dobiva se 12,7 g ugljičnog dioksida. Gustoća kisika pri uvjetima eksperimenta je 1,33 g L –1. a) Koji je reaktant limitirajući? b) Izračunajte iskorištenje reakcije! c) Izračunajte masu reaktanta koji k oji preostane nakon reakcije! 8. Koliki je volumen zraka, pri s.u, potreban za potpunu oksidaciju 6,00 g čistog ugljika? 9. Fosfin mase 4,94 g pomiješan je s 0,110 kg modre galice 85%–tne čistoće. Izračunajte Izračunajte
masu (u gramima) bakrovog(II) fosfida koja je dobivena 6,31%–tnim iskorištenjem reakcije: 3CuSO4· 5H2O(s) + 2PH3(g) → Cu3P2(s) + 3H2SO4(aq) + 15H2O(l).
2 10. Silicij visoke čistoće koji se upotrebljava u elektronici, priređuje se postupkom kojeg
se prikazuje sljedećom jednadžbom: SiO2(s) + 2C(s) → Si(l) + 2CO(g). a) Koliko atoma silicija se dobiva zajedno sa 5,00 µg CO? b) Koliko se, pritom, atoma ugljika potroši ako je iskorištenje reakcije 95%? 11. Termičkom disocijacijom amonijevog nitrata nastaju dušikov(I) oksid i voda. Koliko
mL vode je nastalo tom reakcijom ako je, uz iskorištenje reakcije od 85 %, dobiveno 4,40 g dušikovog(I) oksida? Gustoća vode u uvjetima eksperimenta je 0,9898 g cm –3. 12. Izračunajte masu željeza potrebnu za dobivanje 2,00 g željezovog(II) sulfata ako
reakcija željeza i razr. H 2SO4 ide uz iskorištenje od 65 %. Koliko mL vodika, H 2, se oslobodi tom reakcijom, pri n.o.? 13. Kada se preko fino usitnjenog željeznog praha prevodi klor uz zagrijavanje, nastane
željezov(III) klorid. Koliko je željeza potrebno za dobivanje 1,500 g željezovog(III) klorida ako reakcija teče uz 80 %–tno iskorištenje? 14. Koliko je bakrovog(II) sulfata pentahidrata potrebno upotrijebiti za dobivanje dobivanje
5,00 g tetraamminbakrovog(II) sulfata monohidrata ako reakcija ide uz 90 %–tno iskorištenje?
Rješenja: 1. a) m(Mn)=4,482 g, b) 53,23%; 2. 62,5 %; 3. 35,1 %; 4. 86,7%; 5. 74,2%; 2 6. m(NO)=5,8·10 g; 7. a) butan, b) 98,4%, c) m(O2)=0,52 g; 8. V (zraka)=53,3 (zraka)=53,3 L; 9. m(Cu3P2)=0,994 g; 10. a) N (Si)=5,37· (Si)=5,37· 1016, b) N (C)=1,13· (C)=1,13· 1017; 11. V (H (H2O)=3,64 mL; 12. m(Fe)=1,13 g, V (H (H2)=291 mL; 13. m(Fe)=0,670 g; 14. m(CuSO4· 5H2O)=5,74 g.
