أسئلة المحتوى وإجاباتها

الحسابات الكيميائية

أتحقق صفحة (93):

أضيف 40 g من الصوديوم Na إلى 40 g أكسيد الحديد Fe₂O₃ (III) ؛ لإنتاج الحديد وأكسيد الصوديوم، وفق المعادلة الموزونة الآتية:

6Na _(s)  + Fe₂O_{3 (s)} → 3Na₂O _(s)  +  2Fe _(s)

أ- أستنتج المادة المحددة للتفاعل.

ب- أحسب كتلة الحديد Fe الناتجة.

ج- أحسب كتلة المادة الفائضة.

تحليل السؤال (المعطيات)

كتلة الصوديوم = 40 g

كتلة أكسيد الحديد = 40 g

الحل:

أ- أحسب عدد مولات كل من الصوديوم وأكسيد الحديد:

n Na = $\frac{\mathrm{m}}{M_r}$ = $\frac{40}{23}$ = 1.72 mol

n Fe₂O₃ = $\frac{\mathrm{m}}{M_r}$ = $\frac{40}{160}$ = 0.25 mol

لتحديد المادة المحددة أقسم عدد مولات كل مادة على معاملها:

n Na = $\frac{1.72}{6}$ = 0.29           ,             n Fe₂O₃ = $\frac{0.25}{1}$ = 0.25

وبما أن عدد مولات أكسيد الحديد هو الأقل فهو المادة المحددة، والصوديوم هو المادة الفائضة.

ب- لاحظ من المعادلة أن كل (1 mol) من أكسيد الحديد ينتج (2 mol) من الحديد، وبما أن عدد مولات المادة المحددة يساوي (0.25 mol)، فهذه يعني أن عدد مولات الحديد الناتجة = (0.50 mol).

m Fe = n Fe x Mr

 m Fe = 0.5 x 56 = 28 g

ج- أحسب عدد مولات المادة الفائضة بحساب عدد مولاتها نسبة لعدد مولات المادة المحددة:

1 mol Fe₂O₃      6 mol Na

0.25 mol Fe₂O₃      ? mol Na

عدد مولات الصوديوم المتفاعلة = 1.5 mol

كتلة الصوديوم التي تفاعلت:

m Na = n Na x Mr

 m Na = 1.5 x 23 = 34.5 g

أحسب كتلة الصوديوم الفائضة:

40 – 34.5 = 5.5 g