Czysty tytan otrzymuje się z minerału – rutylu TiO2 – przez ogrzewanie z węglem i chlorem. W wyniku tego procesu powstają chlorek tytanu (IV) i tlenek węgla (II). Następnie chlorek tytanu (IV) ogrzewa się w odpowiednich warunkach z magnezem. a) Napisz równania reakcji chemicznych przebiegających podczas otrzymywania tytanu. b) Oblicz, ile gramów chlorku tytanu (IV) i magnezu należy użyć, aby otrzymać 480 g czystego tytanu.

Ogrzewanie rutylu zawierającego tlenek tytanu (IV) z węglem i chlorem powstający chlorek tytanu(IV), w kolejnej reakcji jest przekształcany do czystego tytanu.

[tex]TiO_2\ + 2\ C\ + 2\ Cl_2 \to TiCl_4\ + 2\ CO[/tex]
Chlorek tytanu(IV) ogrzewa się z magnezem
[tex]TiCl_4\ + 2\ Mg\to Ti\ + 2\ MgCl_2[/tex]

b)

piszemy równianie reakcji:
[tex]TiCl_4\ + 2\ Mg\to Ti\ + 2\ MgCl_2[/tex]
liczymy masę molową chlorku tytanu(IV), magnezu i tytanu
[tex]M_T_i_C_l_4= 48 \frac{g}{mol}\ + 4*35,5\frac{g}{mol}=190\frac{g}{mol}\\M_M_g= 24\frac{g}{mol}\\M_T_i= 48\frac{g}{mol}[/tex]
liczymy ile gramów chlorku tytanu(IV) potrzebujemy:
[tex]190\ g\ TiCl_4 ---- 48\ g\ Ti\\x\ g\ TiCl_4 --- 480\ g\ Ti\\x= 1900\ g\ TiCl_4[/tex]

liczymy ile gramów magnezu potrzebujemy:
[tex]2*24\ g\ Mg ---- 48\ g\ Ti\\y\ g\ Mg --- 480\ g\ Ti\\y= 480 \ g\ Mg[/tex]

Odpowiedź: Aby otrzymać 480 g czystego tytanu należy użyć 1900 g chlorku tytanu(IV) oraz 480 g magnezu.