Zadania z mieszaninami wyglądają jak pułapka: dwie substancje, dwie reakcje, mnóstwo danych. A cały trik to zwykły układ dwóch równań z dwiema niewiadomymi, dokładnie taki, jaki robiłeś na matmie. Oznaczasz mole literkami x i y, zapisujesz dwie zależności i rozwiązujesz. Weźmiemy cztery prawdziwe zadania, większość na filmie. Lecimy.
Zanim wskoczymy w zadania, jeden schemat
Za każdym razem robisz to samo: mole pierwszego składnika nazywasz x, drugiego y. Potem budujesz dwa równania: jedno zwykle z sumy mas (albo moli), drugie z tego, ile czegoś powstało lub zużyło się w reakcji. Uwaga na współczynniki: jak coś reaguje w stosunku 1 : 2, ta dwójka musi wskoczyć do równania. Rozwiązujesz układ i masz mole obu składników. To co, sprawdzamy?
Mieszaninę węglanu wapnia i węglanu magnezu o masie 1,84 g ogrzano. Stała pozostałość ważyła 0,96 g. Oblicz skład procentowy mieszaniny.
MgCO3 ⟶ MgO + CO2
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Niech x = mole CaCO3, y = mole MgCO3. Stała pozostałość to CaO i MgO, a moli tlenków jest tyle samo co węglanów.
Masa mieszaniny: 100x + 84y = 1,84
Masa pozostałości (MCaO = 56, MMgO = 40): 56x + 40y = 0,96
Rozwiązanie układu: x = 0,01 mola, y = 0,01 mola. Na masy: mCaCO₃ = 1 g, mMgCO₃ = 0,84 g.
Do całkowitego zobojętnienia mieszaniny HCl i H2SO4 o łącznej masie 0,561 g potrzeba 0,56 g NaOH. Oblicz masę kwasu siarkowego(VI) w tej mieszaninie.
H2SO4 + 2 NaOH ⟶ Na2SO4 + 2 H2O
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Zużyty NaOH: n = 0,56 / 40 = 0,014 mola. Niech x = mole HCl, y = mole H2SO4.
Masa kwasów: 36,5x + 98y = 0,561
Bilans NaOH (H2SO4 zjada 2 mole NaOH na 1 mol kwasu, stąd 2y): x + 2y = 0,014
Z drugiego równania x = 0,014 − 2y, podstawiamy: 36,5(0,014 − 2y) + 98y = 0,561, czyli 0,511 + 25y = 0,561, stąd y = 0,002.
Masa H2SO4 = 0,002 · 98.
Mieszaninę KCl i KBr o masie 0,33 g rozpuszczono i potraktowano azotanem(V) srebra, strącając osady AgCl i AgBr. Osad zredukowano do metalicznego srebra i wysuszono: otrzymano 0,37 g Ag. Oblicz skład procentowy mieszaniny.
AgNO3 + KBr ⟶ AgBr↓ + KNO3
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Z 1 mola AgCl powstaje 1 mol Ag, tak samo z AgBr. Więc łączna liczba moli srebra = liczba moli KCl + KBr.
nAg = 0,37 / 108 = 0,0034 mola. Niech x = mole KCl, y = mole KBr.
Suma moli: x + y = 0,0034
Masa mieszaniny (MKCl = 74,5, MKBr = 119): 74,5x + 119y = 0,33
Rozwiązanie układu: x ≈ 0,00175 mola (KCl), y ≈ 0,00168 mola (KBr). Na masy: 0,130 g KCl i 0,200 g KBr.
Próbka 58 g gazowej mieszaniny węglowodorów C2H6 i C5H10 zajmuje 22400 ml pod ciśnieniem 1013 hPa w temperaturze 0 °C. Oblicz zawartość procentową (masową) C2H6.
Pokaż rozwiązanie
To warunki normalne, więc 22400 ml = 22,4 dm3 to dokładnie 1 mol gazu. Łączna liczba moli obu węglowodorów wynosi 1.
Niech x = mole C2H6, y = mole C5H10 (M = 30 i 70 g/mol).
Suma moli: x + y = 1
Masa mieszaniny: 30x + 70y = 58
Podstawiamy y = 1 − x: 30x + 70(1 − x) = 58, czyli 70 − 40x = 58, stąd x = 0,3.
Masa C2H6 = 0,3 · 30 = 9 g, a to udział 9 / 58.
To dopiero wycinek
Mieszanina to zwykły układ: dwie niewiadome, dwa równania.
Skoro schemat „x, y i dwa równania” masz już opanowany, w kursie wracamy do mieszanin na wyższym poziomie: ze stężeniem molowym, stopami metali i prawdziwymi zadaniami maturalnymi. Wszystko po ludzku: teoria po ludzku, filmy i zestaw zadań z pełnymi rozwiązaniami, krok po kroku, aż po maturę.
To wycinek z lekcji o stechiometrii mieszanin. W kursie wracam do tego tematu przy stężeniach molowych, stopach metali i konkretnych zadaniach maturalnych, gdzie równań reakcji nie zawsze dostajesz gotowych.
Rozkładam maturę z chemii na czynniki pierwsze, krok po kroku
Cała teoria i zadania wytłumaczone po ludzku, z filmami do wielu z nich, tak żeby chemia w końcu miała sens. Zobacz kurs maturalny, albo zacznij od darmowego kursu i sprawdź, jak tłumaczę, zanim cokolwiek wydasz.