tady

Výpočty z rovnic
Pokud umíme sestavit a vyčíslit chemickou rovnici, můžeme pomocí ní vypočítávat potřebná množství
látek k reakci nebo množství látky vzniklé reakcí určitého množství výchozích látek. V těchto
příkladech budeme většinou uvažovat, že rozsah reakce je 100 % - že se všechny výchozí látky přemění
v produkty.
Abyste se zbytečně neděsili, tak nejdříve pro ilustraci, jaké příklady budeme vlastně počítat. Trojčlenku
používat umíte a to je v podstatě všechno, co budete potřebovat.
Představte si příklad:
Z jednoho kilogramu těsta se upeče 200 housek. Kolik housek se upeče z 1,5 kg těsta? ……………
A nebo trochu komplikovaněji. Z jednoho kilogramu mouky se připraví po přidání dalších přísad
(vajíček, vody, kvasnic ..) těsto na výrobu 300 housek. Kolik housek se tedy vyrobí ze 2 kilogramů
mouky? ……..
Tak vidíte, že nepůjde o nic složitého
A vzhůru na první „chemický“ příklad:
Kolik gramů kyseliny chlorovodíkové je třeba k přípravě 100 g chloridu draselného?
HCl + KOH
KCl + H2O
Co nám vlastně říká tato rovnice?
- jedna molekula kys. chlorovodíkové reaguje právě s jednou molekulou hydroxidu draselného za vzniku
1 molekuly chloridu draselného. Jinak můžeme ale také říci, že 1 mol molekul kyseliny chlorovodíkové
reaguje s jedním molem molekul hydroxidu a vzniká jeden mol molekul chloridu draselného. Případně,
že 10 molů molekul kyseliny chlorovodíkové reaguje s deseti moly molekul hydroxidu a vzniká deset
molů molekul chloridu draselného. (Ale velký pozor: nemůžu říci, že z jednoho gramu HCl vzniká jeden
gram KCl !! Porovnáváme množství ne hmotnosti. Porovnávat můžeme ale hmotnosti převedené na
jeden mol – čili molární hmotnosti, které zjistíme z tabulek) Hmotnost jednoho molu HCl (m = 36,5g)
reaguje přesně s hmotností jednoho molu KOH (m = 56,1g) a vzniká hmotnost jednoho molu KCl (m =
74,6g).
Z tohoto už se nechá velmi snadno počítat pomocí trojčlenky:
z 36,5 g HCl vzniká
z x g HCl
vzniká
74,6 g KCl
100 g KCl
a můžeme spočítat: x = 100 . 36,5/74,6 = 48,9 g
A nyní vypadají všechny příklady podobně:
1) Kolik gramů NaOH je třeba k přípravě 240 g NaCl?
NaOH + HCl →
NaCl + H2O
2) Jak velké množství chromanu barnatého vznikne reakcí 200 g chloridu barnatého? Kolik vznikne KCl
? (pozor, zde z jednoho molu chromanu vznikají 2 moly KCl)
BaCl2 + K2CrO4 → BaCrO4 + 2 KCl
3) Vypočítejte množství chromanu sodného vyrobeného z 75 kg rudy a potřebné množství uhličitanu
sodného.
4 FeCr2O4 + 7 O2 + 8 Na2CO3
→ 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2
Pozor v tomto příkladu musíme brát v úvahu, že ze čtyř molů rudy vzniká 8 molů chromanu
4) Vypočítejte hmotnost plynného amoniaku, uvolněného při zahřívání 500 g roztoku síranu amonného.
Spočítejte, jaký objem tato hmotnost představuje. Jakou hmotnost hydroxidu sodného potřebujeme?
(0,0°C, stand. tlak )
(NH4)2SO4 +2 NaOH
→ 2 NH3 + Na2SO4 + 2 H2O
5) Při zahřívání chloridu amonného s dichromanem draselným vzniká oxid chromitý. Vypočítejte
množství výchozích látek pro přípravu 25,0 g Cr2O3. Jaký objem N2 se při reakci uvolní? (uvažujeme
teplotu 0,0 °C a tlak 1 atm )
K2Cr2O7 + 2 NH4Cl → Cr2O3 + N2 +2 KCl + 4H2O
6) Vypočítejte objem CO2 (stand. tlak, 0,0°C ), který připravíme reakcí 5 kg vápence a roztoku kyseliny
chlorovodíkové. Jaká hmotnost chloridu vápenatého vznikne?
2 HCl + CaCO3 → CO2 + CaCl2 + H2O
7) Minium ( Pb3O4 ) se v laboratoři připravuje zahříváním směsi uhličitanu olovnatého a dusičnanu
draselného. Vypočítejte hmotnosti výchozích látek, jestliže má být připraveno 18,0 g Pb3O4 .
3 PbCO3 + KNO3 → Pb3O4 + KNO2 + 3CO2
8) Jakou hmotnost zinku potřebujeme pro přípravu chloridu zinečnatého o hmotnosti 50 g? Kolik na to
potřebujeme kyseliny chlorovodíkové? Jaký se uvolní objem vodíku? (uvažujme stand. podmínky)
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
9) Z jakého objemu kyslíku a vodíku vznikne 10 kg vody?
2 H2 + O2 → 2 H2O
10) Jakou hmotnost síry získáme reakcí 36 litrů sulfanu? (Uvažujme standardní podmínky)
SO2 + 2 H2S → 3 S + 2 H2O
A nyní si zkusíme příklady trochu zkomplikovat.
Pokud používáme v reakci roztok – což je většinou, použijeme pro výpočet hmotnost roztoku
s uvedeným hmotnostním zlomkem (roztok bude málokdy 100%)
→ v úplně prvním příkladě jsme použily čistou HCl. Jak se ale změní výsledek, použijeme-li pouze
HCl o w = 0,2 ?
Spočítali jsme, že potřebujeme 48,9 g čisté HCl, toto číslo tedy představuje těch 20 %. Dopočítáme tedy
pomocí trojčlenky do sta a máme výsledek.
20 % ……… 48,9 g
100 % ……… x
x = 48,9 . 100/20 = 244,5 g 20% roztoku.
Zkusme tedy počítat ty samé příklady s pozměněným zadáním.
1) Kolik gramů NaOH (w = 0,6) je třeba k přípravě 240 g NaCl?
NaOH + HCl →
NaCl + H2O
2) Jak velké množství chromanu barnatého vznikne reakcí 200 g roztoku (w = 0,3) chloridu barnatého?
Kolik vznikne KCl ?
BaCl2 + K2CrO4 → BaCrO4 + 2 KCl
3) Vypočítejte množství chromanu sodného vyrobeného ze 75 kg rudy, která obsahuje 20 % hlušiny a
potřebné množství uhličitanu sodného.
4 FeCr2O4 + 7 O2 + 8 Na2CO3
→ 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2
4) Vypočítejte hmotnost plynného amoniaku, uvolněného při zahřívání 500 g 80% roztoku síranu
amonného. Spočítejte, jaký objem tato hmotnost představuje. Jakou hmotnost 60% hydroxidu sodného
potřebujeme? (0,0°C, stand. tlak )
(NH4)2SO4 +2 NaOH
→ 2 NH3 + Na2SO4 + 2 H2O
5) Vypočítejte objem CO2 (stand. tlak, 0,0°C ), který připravíme reakcí 5 kg vápence a 16% roztoku
kyseliny chlorovodíkové. Jaká hmotnost chloridu vápenatého vznikne?
2 HCl + CaCO3 → CO2 + CaCl2 + H2O
6) Jakou hmotnost zinku potřebujeme pro přípravu chloridu zinečnatého o hmotnosti 50 g? Kolik na to
potřebujeme 38% kyseliny chlorovodíkové? Jaký se uvolní objem vodíku? (uvažujme stand. podmínky)
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
7) Jaký objem 0,1 M roztoku kyseliny dusičné je třeba na neutralizaci 100 ml 0,2 M roztoku hydroxidu
sodného? Kolik vznikne dusičnanu draselného?
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Neutralizace znamená, že kyselé vlastnosti kyseliny jsme „vyrušili“ právě stejným množstvím hydroxidu
(u dvojsytných kyselin musíme dát dvakrát tolik jednosytného hydroxidu a podobně). Čili pokud má
proběhnout neutralizace musí být kyseliny a hydroxidu „stejně“. Z toho vycházíme při počítání.
Navíc reakci neutralizace musíte umět sestavit a také správně zapsat stechiometrické koeficienty sami.
8) Jaký objem 0,05 M roztoku kyseliny sírové je třeba na neutralizaci 80 ml 0,1 M roztoku hydroxidu
sodného? Kolik vznikne síranu sodného?
9) Jaký objem 0,5 M roztoku kyseliny dusičné je třeba na neutralizaci 100 ml 0,2 roztoku hydroxidu
vápenatého.
10) Kolik je třeba 1,5 M roztoku kyseliny trihydrogenfosforečné na neutralizaci 200 ml 0,3 M roztoku
hydroxidu sodného?