Kemi 2

Välkommen till Pluggakuten.

Hur har du hittills gjort för att försöka lösa uppgiften?

Jag har tänkt att göra ett uttryck för zink respektive aluminiums mol.

Är det en väldigt avancerad fråga?

Det kommer du att behöva göra, men det är nog enklast att börja med följande:

1. Skriv reaktionsformeln för reaktion mellan aluminium och vätejoner, under bildning av aluminiumjoner och vätgas.

2. Samma sak, fast med zink istället för aluminium.

3. Beräkna hur många mol vätgas som har bildats.

Kan du förklara raktionsformeln lite snabbt.

Emir21 skrev :

Är det en väldigt avancerad fråga?

Du kommer att få ett ekvationssystem med två ekvationer (en med massan och en med antalet mol) och två okända variabler (massorna Al och Zn).

$Al(s) + H^+(aq) \rightarrow Al^{3+}(aq) + H_2(g)$

$Zn(s) + H^+(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + H_2(g)$

Vet du hur man gör för att balansera formlerna?

Har du möjligtvis löst uppgiften

Ja, men jag tänker inte ge ut lösningen på en gång. Tanken är att du ska lära dig hur man tänker och räknar i en sån här uppgift.

Jag tror jag kan balansera formlerna

2 Al (s) + H+ (aq) ->   3Al (aq) + H2 (g)

Jag menar att det ska stå 3 Al istället för 2 Al

Jag behöver hjälp med att balansera formler

$Al(s) + H^+(aq) \rightarrow Al^{3+}(aq) + H_2(g)$

Här ser vi att varje aluminiumatom avger 3 elektroner och att varje vätejon upptar 1 elektron. Alltså måste det gå 3 vätejoner på varje aluminiumatom om det ska avges och tas upp lika mycket. Av 3 H+ kan vi bilda 1,5 H2.

$Al(s) + 3H^+(aq) \rightarrow Al^{3+}(aq) + 1,5H_2(g)$

Normalt sett multiplicerar man sedan alla koefficienter med något tal så att halvor och sånt försvinner. Om vi multiplicerar allt med 2 så blir 1,5 istället till 3 och reaktionen ser snyggare ut:

$2Al(s) + 6H^+(aq) \rightarrow 2Al^{3+}(aq) + 3H_2(g)$

Kan du göra på motsvarande sätt för zink?

Zn + 2H -> Zn + H2

Blir det så där med Zink istället?

Det blir det, fast egentligen ska ju laddningarna också vara utsatta. Nästa steg är att beräkna hur mycket vätgas som har bildats med hjälp av ideala gaslagen.

Kan du bara förklara lite snabbt med ideala gaslagen?

$\mathrm{pV}=\mathrm{nRT}$

p = Trycket i pascal (Pa)

V = volymen i kubikmeter (${\mathrm{m}}^3$)

n = substansmängden gaspartiklar i mol, d.v.s. det du ska bestämma.

R = allmänna gaskonstanten = 8,3145 J/(mol*K)

T = temperaturen i kelvin (K)

Ok i så fall blir det:

n= p*v/ R*T

1013 hPa = 101300 Pascal 

101300 * 0,1 = 10130

8,31 * 293 = 2434,83

10130/2434,83 = 4,160454734

Svar: 4,160454734

Mol förstås

Blir det där rätt

Du har gjort rätt på det mesta, men glömt att göra om liter till kubikmeter. 0,1 liter = 0,0001 kubikmeter.

Ok

Då blir svaret: 0,0041604547 mol

Det stämmer!

Nästa steg är att ställa upp en ekvation som beskriver att den bildade substansmängden vätgas måste komma från upplösning av både aluminium och zink. Från formlerna får vi att varje mol upplöst aluminium ger 1,5 gånger så många mol vätgas. Varje mol upplöst zink ger lika många mol vätgas. Alltså får vi att

$1,5{\mathrm{n}}_{\mathrm{Al}}+{\mathrm{n}}_{\mathrm{Zn}}=0,0041604547 \mathrm{mol}$

Med formeln n=m/M kan vi skriva om det som

$1,5·\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}}{{\mathrm{M}}_{\mathrm{Al}}}+\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Zn}}}{{\mathrm{M}}_{\mathrm{Zn}}}=0,0041604547 \mathrm{mol}$

Vi kan också ställa upp en ekvation som säger att massan aluminium och zink tillsammans måste motsvara legeringens massa, d.v.s. 0,1 g. Då fås att

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{Zn}}=0,1 \mathrm{g}$

Det du behöver göra nu är att...

1. Leta upp molmassorna för Al och Zn. Sätt sedan in dem i ekvationen ovan.
2. Lösa ekvationssystemet samt bestämma m(Al) och m(Zn). Hur gör du?

Ok

65,4 + 27 = 92,4

Zn + Al = 92,4

Blir det så eller?

Nej, du har ingen "aluminiumzinkmolekyl". Titta på ekvationssystemet du fick av Teraeagle. Sätt in molmassorna där och räkna vidare.

Men hur räknar man ut molmassan av Al och Zn

Molmassan för aluminium är 27,0 och  för zink är det 65,4 - det har du ju slagit upp. Sätt in de värdena i ekvationssystemet och räkna vidare.

Man kollar upp den i ett periodiskt system (samma värde som atommassan, fast med enheten gram/mol).

Ok

Tar man då 0,1 - m Zn = m Al eller?

Teraeagle skrev :

Med formeln n=m/M kan vi skriva om det som

$1,5·\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}}{{\mathrm{M}}_{\mathrm{Al}}}+\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Zn}}}{{\mathrm{M}}_{\mathrm{Zn}}}=0,0041604547 \mathrm{mol}$

Vi kan också ställa upp en ekvation som säger att massan aluminium och zink tillsammans måste motsvara legeringens massa, d.v.s. 0,1 g. Då fås att

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{Zn}}=0,1 \mathrm{g}$

Sätt in att $M_{Al}$ = 27,0 och motsvarande för zink.

Eftersom du har kommit så långt som Ke2 bördu ha lärt dig lösa ett linjärt ekvationssystem med 2 obekanta - det lär man sig i Ma2.

Ok

Jag har en fråga bara hur räknar man ut mAl?

Då blir svaret så här:

1,5* 27,0+65,4 = 105,9

Kan någon hjälpa mig med den här uppgiften jag behöver lämna in den till min kemilärare imorgon!!!!!!!!

Enligt Pluggakutens regler ska du inte bumpa tråden inom 24 timmar ifall du inte har fått något svar. Vi som svarar här har inte möjlighet att vara inne på forumet alla timmar på dygnet.

Du måste börja med att lösa ut den ena variabeln ur en av ekvationerna och sedan stoppa in det i den andra ekvationen. Du kan skriva om den ena ekvationen som m(Zn)=0,1-m(Al). Sätt sedan in det på m(Zn) plats i den andra ekvationen. Då innehåller den bara m(Al) som du kan lösa ut och bestämma.

Ok, men mZn = 65,4 om jag minns rätt?

Det är molmassan (stora M), inte massan (lilla m).

Ok hur räknar man ut lilla m?

Det var precis vad jag skrev i mitt inlägg här uppe. Ge det ett försök och visa dina beräkningar.

Ok det här är mina beräkningar:

0,0041604547/27,0 + 0,0041604547/65,4 gånger 1,5 =

3,265596452E-4

Är detta påstående korrekt?

Vi har följande:

$1,5·\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}}{26,98}+\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{Zn}}}{65,38}=0,0041604547$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Zn}}=0,1-{\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}$

Om man lägger ihop ekvationerna fås

$$\begin{gathered} 1,5·\frac{m_{Al}}{26,98}+\frac{0,1-m_{Al}}{65,38}=0,0041604547 \\ 0,055597{\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}+0,0015295-0,0153{\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}=0,0041604547 \\ 0,040297{\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}=0,002631 \\ {\mathrm{m}}_{\mathrm{Al}}=0,06529 \left(\mathrm{gram}\right) \end{gathered}$$

Nu går det att även beräkna massan zink:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Zn}}=0,1-0,06529=0,03471 \left(\mathrm{gram}\right)$

Eftersom de i uppgiften frågar efter sammansättningen är det rimligare att svara hur många viktprocent respektive metall står för. Kan du räkna ut det?

Ja det är 62,59 för Al och för Zink är det 34,71 %

Blir det rätt?

Jag menar 65,29 % för Al

Det är rätt! Men vi har ganska få värdesiffror i uppgiftstexten, så det är bättre att avrunda till 65 % Al och 35 % Zn.

Tack så hemskt mycket!!

Nu tycker jag att det är dags för en paus.