Chemie-výpočty
Dobrý den, snažím se zpočítat tento příklad a mám zhruba výsledky, ale desetinná čísla mi prý vycházejí blbě, mám zaokrouhlovat na 4 platné číslice. 1. výsledek mi vyšel 72,25,2. výsledek 389,9 a 3. výsledek 0,005762. Poslední výsledek už mám potvrzený jako správný. Předem děkuji,pokud se to někdo pokusí zpočítat a já si tak mohla porovnat výsledky.
KAl(SO4)2.12H2O vykrystalizuje z roztoku, v němž jsou ve stechiometrickém poměru zastoupeny Al2(SO4)3 (použitý jako oktadekahydrát) a K2SO4. Výpočty realizujeme na 417 g vzniklého KAl(SO4)2.12H2O.
Jemně rozetřené krystaly obou výchozích síranů byly rozpuštěny na roztoky nasycené při 80 °C. Po jejich smíchání bylo upraveno složení výsledného roztoku tak, aby vznikl roztok KAl(SO4)2.12H2O nasycený při 80 °C. Po slabém okyselení a zahřátí k varu byl roztok přefiltrován a ochlazen na teplotu 20 °C.
Jaký objem vody musíme ke směsi obou síranů přidat nebo odpařit, abychom připravili roztok KAl(SO4)2.12H2O nasycený při 80 °C ? (výsledek 1)
Vypočítejte hmotnost vykrystalizovaného produktu při ochlazení roztoku na 20 °C. (výsledek 2)
Vyjádřete hmotnostní zlomek hliníku v matečném roztoku. (výsledek 3)
KAl(SO4)2.12H2O vykrystalizuje z roztoku, v němž jsou ve stechiometrickém poměru zastoupeny Al2(SO4)3 (použitý jako oktadekahydrát) a K2SO4. Výpočty realizujeme na 417 g vzniklého KAl(SO4)2.12H2O.
Jemně rozetřené krystaly obou výchozích síranů byly rozpuštěny na roztoky nasycené při 80 °C. Po jejich smíchání bylo upraveno složení výsledného roztoku tak, aby vznikl roztok KAl(SO4)2.12H2O nasycený při 80 °C. Po slabém okyselení a zahřátí k varu byl roztok přefiltrován a ochlazen na teplotu 20 °C.
Jaký objem vody musíme ke směsi obou síranů přidat nebo odpařit, abychom připravili roztok KAl(SO4)2.12H2O nasycený při 80 °C ? (výsledek 1)
Vypočítejte hmotnost vykrystalizovaného produktu při ochlazení roztoku na 20 °C. (výsledek 2)
Vyjádřete hmotnostní zlomek hliníku v matečném roztoku. (výsledek 3)
Odpovědi
Diskuze
Oktadekahydrát při 80°C-685,35 a K2SO4 při 80°C-21,4
Při 20°C: KAl(SO4)2.12H2O 11,4g/100g H2O; M(KAl(SO4)2.12H2O) = 474,3884g/mol
M(K2SO4) = 174,2592g/mol; M(Al2(SO4)3.18H2O) = 666,4259g/mol. To úvodní data.
Nasycený roztok dodekahydrátu, obsahující 100g vody, má při 80°C hmotnost 273,18g a po ochlazení na 20°C 111,4g; ochlazením z něj vykrystaluje 273,18-111,4 = 161,78g krystalů. Hmotnost roztoku, nasyceného při 80°C bude 273,18*417/173,18 = 657,7899g a bude obsahovat 417g dodekahydrátu.
n(dodek.) = 417/474,3884 = 0,879mol dodekahydeátu
K2SO4 + Al2(SO4)3*18H2O + 6H2O = 2*KAl(SO4)2*12H2O => n(K2SO4) = n(Al2(SO4)3) = n(KAl(SO4)2)/2
Takže n(K2SO4) = n(Al2(SO4)3) = 0,879/2 = 0,4395 mol
m(K2SO4) = n*M = 0,4395*174,2592 = 76,5892g; m(H2O) = 100*76,5892/21,4 = 357,8936g H2O
m(K2SO4r) = 357,8936 + 76,5892 = 434,4828g je hmotnost roztoku K2SO4.
m(Al2(SO4)3.18H2O) = 0,4395*666,4259 = 292,903g; m(rozt.) = 292,903*1685,35/685,35 = 720,2802g
m(H2O = 720,2802-292,903 = 4273772g vody.
m(směs) = 720,2802 + 434,4828 = 1154,703g. Hmotnost roztoku bude třeba odpařením snížit na 657,7899g. m(H2Oodp.) = 1154,763 - 657,7899 = 496,9731g vody, (1)
Hmotnost nasyceného roztoku před ochlazením bude tedy 657,7899g. Hmotnost roztoku po ochlazení bude m(20°r) = 657,7899*111,4/273,18 = 268,24g => m(kryst.) = 657,7899-268,7899 = 389,55g (2).
Tak takhle bych to viděl.
m(Al2(SO4)3.18H2O) = 0,4395*666,4259 = 292,903g; m(rozt.) = 292,903*785,35/685,35 = 335,6407g
m(H2O = 335,6407-292,903 = 42,7377g vody.
m(směs) = 335,6407 + 434,4828 = 770,1235g. Hmotnost roztoku bude třeba odpařením snížit na 657,7899g. m(H2Oodp.) = 770,1235 - 657,7899 = 112,3386g vody, (1)
Omylem jsem použil pro hmotnost nasyceného roztoku 1000g místo 100g. Omlouuvám se.