Zapisz równania reakcji otrzymywania czystego tytanu, oblicz zawartość tytanu w jego stopie

Tytan jest pierwiastkiem z bloku d, występującym w przyrodzie w postaci minerałów takich jak np. ilmenit (FeTiO3). Czysty metal można otrzymać z ilmenitu, w tym celu w pierwszym etapie ogrzewa się minerał w temperaturze 1000°C z węglem i gazowym chlorem. Oprócz chlorku żelaza(III) głównym produktem reakcji jest chlorek tytanu(IV), który następnie w drugim etapie poddaje się obróbce termicznej z magnezem, w wyniku czego otrzymujemy czysty tytan. Stopy tego pierwiastka o składzie masowym 4% V, 6% Al, 0,2% Fe i 0,005% Y są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym i implantologii.

Zapisz równania reakcji dla obu etapów otrzymywania czystego tytanu, a następnie oblicz ile moli tytanu i ile mmoli itru znajduje się w stopie o masie 150g o podanym składzie. Wynik podaj z dokładnością do 2 miejsc znaczących.

Liceum Chemia

Odpowiedź eSzkola.pl

Michał Ekspert eSzkola.pl
12.06.2020 15:17

Rozwiązanie:

Zapisujemy równanie reakcji w oparciu o posiadane dane i uzgadniamy współczynniki stechiometryczne:

2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO

W drugim etapie z chlorku tytanu(IV) otrzymujemy czysty tytan i chlorek magnezu zgodnie z równaniem:

TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl2

Obliczamy liczbę moli tytanu oraz itru w stopie o masie 100 g. Zawartość procentowa tytanu w stopie wynosi:

100 – 4 – 6 – 0,2 – 0,005 = 89,795%

 

100 g stopu – 89,795 g Ti

150 g stopu – x g Ti

x = 134,7 g Ti

 

Liczba moli wynosi : m/M = 134,7/48 = 2,81 mola Ti

100 g stopu – 0,005 g Y

150 g stopu – x g Y

x = 0,0075 g Y

Liczba moli wynosi: m/M = 0,0075/89 = 0,0084 mmola Y

Dzięki! 1
Znasz odpowiedź na to pytanie?
Wynik działania 5 + 4 =
Wszystkie odpowiedzi (0)

Rozwiąż również: