Výpočty z chemických rovnic

Př. 1: Kolik gramů chloridu barnatého musíme vzít pro získání 20 g síranu barnatého?

1. Napíšeme a upravíme rovnici. Vzhledem k tomu, že není zadána druhá reagující látka, můžeme zvolit jakýkoli rozpustný síran nebo kyselinu sírovou.

          BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2 HCl

2. Vypočítáme molekulové hmotnosti látek, které potřebujeme pro hlavní výpočet a hmotnost jednoho molu těchto látek.
molekulová hmotnost BaCl2 . . . 208,23 u
molekulová hmotnost BaSO4 . . . 185,79 u
1 mol BaCl2 váží . . . 208,23 g
1 mol BaSO4 váží . . . 185,79 g
3. Zbytek vypočítáme trojčlenkou.
208,23 g BaCl2 . . . 185,79 g BaSO4
x g BaCl2 . . . . . . . 20 g BaSO4
x = 22,42 g
Odpověď: Pro získání 20 g síranu barnatého potřebujeme 22,42 g chloridu barnatého.

Př. 2: Kolik gramů hydroxidu měďnatého můžeme získat z 30 g síranu měďnatého?

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          CuSO4 + 2 KOH = Cu(OH)2 + K2SO4

2. Vypočítáme molekulové hmotnosti látek, které potřebujeme pro hlavní výpočet a hmotnost jednoho molu těchto látek.
molekulová hmotnost CuSO4 . . . 159,6 u
molekulová hmotnost Cu(OH)2 . . . 97,56 u
1 mol CuSO4 váží . . . 159,6 g
1 mol Cu(OH)2 váží . . . 97,56 g
3. Zbytek vypočítáme trojčlenkou.
159,6 g CuSO4 . . . 97,56 g Cu(OH)2
30 g CuSO4 . . . x g Cu(OH)2
x = 18,34 g Cu(OH)2
Odpověď: z 30 g síranu měďnatého můžeme získat 18,34 g hydroxidu měďnatého.

Př. 3: Kolika litry oxidu uhličitého se musí nasytit roztok louhu, aby se vytvořilo 60 g uhličitanu sodného?

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O

2. Vypočítáme molekulové hmotnosti látek, které potřebujeme pro hlavní výpočet a hmotnost jednoho molu těchto látek (u plynných látek se uvádí objem).
molekulová hmotnost CO2 . . . . . . .44,01 u
molekulová hmotnost Na2CO3 . . . 105,99 u
1 mol CO2 má objem. . . . . . . . . . 22,4 l
1 mol Na2CO3 váží . . . . . . . . . . . 105,99 g
3. Zbytek vypočítáme trojčlenkou.
105,99 g Na2CO3 . . . 22,4 l CO2
60 g Na2CO3 . . . x l CO2
x = 12,68 l CO2
Odpověď: aby se vytvořilo 60 g uhličitanu sodného, musí se roztok louhu nasytit 12,68 l oxidu uhličitého.

Př. 4: Kolik litrů plynu se vytvoří při zahřívání 50 g vápence obsahujicího 80% uhličitanu vápenatého?

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          CaCO3 = CO2 + CaO

2. Vypočítáme, kolik gramů uhličitanu vápenatého se nachází v 50 g vápence.
ve 100 g vápence . . . 80 g CaCO3
v 50 g vápence . . . . . x g CaCO3
x = 40 g CaCO3

3. Vypočítáme molekulové hmotnosti látek, které potřebujeme pro hlavní výpočet a hmotnost jednoho molu těchto látek (u plynných látek se uvádí objem).
ze 100,99 g CaCO3 se vytvoří . . . 22,4 l CO2
z 40 g CaCO3 se vytvoří . . . . . . . x l CO2
x = 8,95 l CO2
Odpověď: při zahřívání 50 g vápence obsahujicího 80% uhličitanu vápenatého se vytvoří 8,95 l oxidu uhličitého.

Př. 5: Kolik gramů CuSO4 . 5 H2O je nutno vzít pro přípravu 250 ml 0,4 M roztoku?

1. Nejdříve zjistíme, kolik potřebujeme molů této látky:

po dosazení

2. A teď z látkového množství (už jsme ho spočítali v bodě 1) spočítáme hmotnost potřebného CuSO4 . 5 H2O podle vzorečku:

Odpověď: pro přípravu 250 ml 0,4 M roztoku potřebujeme 24, 96 g pentahydrátu síranu mědňatého.

Př. 6: Kolik gramů 5% roztoku hydroxidu sodného potřebujeme vzít pro neutralizaci 50 g 10% roztoku kyseliny trihydrogenfosforečné?

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          3 NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3 H2O

2. Vypočítáme molekulové hmotnosti látek, které potřebujeme pro hlavní výpočet a hmotnost jednoho molu těchto látek.
molekulová hmotnost 3 NaOH . . . . 119,99 u
molekulová hmotnost H3PO4 . . . . . . 97,99 u
3 moly 3 NaOH váží . . . . . . . . . . . . . 119,99 g
1 mol H3PO4 váží . . . . . . . . . . . . . . 97,99 g

2. Trojčlenkou vypočítáme množství 100% NaOH:
119,99 g NaOH . . . 97,99 g H3PO4
x g NaOH . . . . . . . 5 g H3PO4
x = 6,12 g 100% NaOH

3. Pomocí nepřímé úmery vypočítame, kolik je zapotřebí gramů 5% NaOH:
6,12 g . . . . 100%
y g . . . . . . . 5%
y = 6.12 . 100 : 5 = 122,4 g 5% NaOH

Odpověď: pro neutralizaci 50 g 10% roztoku kyseliny trihydrogenfosforečné potřebujeme vzít 122,4 gramů 5% roztoku hydroxidu sodného.

Př. 7: Kolik gramů rtuti a kolik litrů kyslíku (za normálních podmínek) vznikne ze 108 g HgO?

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          2 HgO = 2 Hg + O2

2. Vypocítáme molekulové hmotnosti oxidu rtuťnatého a rtuti, hmotnost jednoho molu techto látek a objem jednoho molu kyslíku.
molekulová hm.HgO . . . . . 216,59 u . . . váha 1 molu je 216,59 g
molekulová hm. Hg . . . . . . 200,59 u . . . váha 1 molu je 200,59 g
objem O2 . . . . . . . . . . . . . . 22,4 dm3
3. po dosazení
ze 2 molů HgO se vytvoří . . .2 moly Hg a . . .1 mol O2
z 433,18 g HgO se vytvoří . . .401,18 g Hg a . . .22,4 dm3 O2
x = 108 . 401,18 : 433,18 = 100,02
y = 108 . 22,4 : 433,18 = 5,58

Odpověď: ze 108 g HgO vznikne 100,02 g rtuti a 5,58 litrů kyslíku.

Př. 8: Kolik ml 20% HCl je zapotřebí k reakci 2 g zinku s kyselinou?
(r20% HCl = 1,1 g/cm3)

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          2 HCl + Zn = ZnCl2 + H2

2. Vypočítáme hmotnost dvou molů HCl a jednoho molu Zn.
hmotnost 2 molů HCl . . . . . 72 g
hmotnost 1 molu Zn . . . . . . 65,38 g

3. po dosazení
z 72 g HCl . . . 65,38 g Zn
z x g HCl . . . . . 2 g Zn
 x = 72 . 2 : 65,38 = 2,23 g HCl ale 100%!

4. Pomocí nepřímé úměry vypočítame, kolik je zapotřebí 20% HCl.
2, 23 g . . . . . 100% HCl
y g . . . . . . . . 20% HCl
y = 2,23 . 100 : 20 = 11,15 g

5. Vypočítáme objem 11,15 g 20% HCl.
V = m : r
V = 11,15 : 1,1 = 10,1 ml.

Odpověď: k reakci 2 g zinku s kyselinou je zapotřebí 10,1 ml 20% HCl.

Př. 9: Kolik molů vody vznikne při redukci 200 gramů CuO vodíkem?

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          CuO + H2 = H2O + Cu

2. Vypocítáme hmotnost jednoho molů CuO a jednoho molu H2O.
hmotnost 1 molu CuO . . . . . . 79,54 g
hmotnost 1 molu H2O . . . . . . 18 g

3. po dosazení
z 79,54 g CuO . . . 18 g H2O
z 200 g CuO . . . . . . x g H2O
x = 200 . 18 : 79,54 = 45,26 g H2O

4. Vypočítáme, kolik je 45,26 g molů.
1 mol vody váží . . . 18 g
y molů vody váží . . 45,26 g
y = 45,26 : 18 = 2,5 moly vody.

Odpověď: při redukci 200 gramů CuO vodíkem vznikne 2,5 moly vody.

Př. 10: Rozpustí se všechen oxid měďnatý při rozpouštění 20 g CuO v roztoku, který obsahuje 21 gramů H2SO4?

1. Napíšeme a upravíme rovnici.

          CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

2. Zjistíme, kolik CuO se rozpustí podle reakce.
79,54 g (1 mol) CuO proreaguje s 98,06 g (1 mol) H2SO4
x g CuO proreaguje s . . . . . . . . . 21 g H2SO4
x = 17 g CuO - rozpustí se pouze toto množství.

Odpověď: ne, nerozpustí. Rozpustí se pouze 17 g CuO.