Projektový příklad
Dobrý den, mohl by mi prosím někdo pomoct s vyřešením tohoto projektového příkladu?
Reakcí zředěné kyseliny sírové se zředěným hydroxidem sodným ve stechiometrickém poměru jste získali 209g roztoku o hmotnostním zlomku w(Na2SO4)=0,08.Kolik gramů vody musíte odpařit , abyste po ochlazení zahuštěného roztoku ze 60°C na 20°C získali 55% krytalů z teoreticky přiravené Glauberovy soli?(výsledek 1)
Po odfiltrování krystalů jste zjistili,že Glauberova sůl obsahuje 30% vlhkosti navíc oproti vypočítanému množství. Kolik gramů vody musíte ze síranu šetrně odstranit(usušením mezi dvěma filtračními papíry), abyste získali dekahydrát síranu sodného obsahující pouze 6,0% vlhkosti(neplést s krystalovou vodou)?(výsledek 2)
Dalším neodpovědnýmm dosušením vlhkého dekahydrátu při 110°C v sušárně klesá jeho hmotnost o 26%. Určete chemický vzorec přesušeného hydrátu síranu sodného(tj. Na2SO4.xH2O.(3.výsledek)
Rozpustnosti: Na2SO4 při 60°C - 45,3; Na2SO4-48,8; Na2SO4x10H2O při 60°C - 289,6;Na2SO4x10H2O při 20°C - 279,7
Předem děkuji za pomoc.
Reakcí zředěné kyseliny sírové se zředěným hydroxidem sodným ve stechiometrickém poměru jste získali 209g roztoku o hmotnostním zlomku w(Na2SO4)=0,08.Kolik gramů vody musíte odpařit , abyste po ochlazení zahuštěného roztoku ze 60°C na 20°C získali 55% krytalů z teoreticky přiravené Glauberovy soli?(výsledek 1)
Po odfiltrování krystalů jste zjistili,že Glauberova sůl obsahuje 30% vlhkosti navíc oproti vypočítanému množství. Kolik gramů vody musíte ze síranu šetrně odstranit(usušením mezi dvěma filtračními papíry), abyste získali dekahydrát síranu sodného obsahující pouze 6,0% vlhkosti(neplést s krystalovou vodou)?(výsledek 2)
Dalším neodpovědnýmm dosušením vlhkého dekahydrátu při 110°C v sušárně klesá jeho hmotnost o 26%. Určete chemický vzorec přesušeného hydrátu síranu sodného(tj. Na2SO4.xH2O.(3.výsledek)
Rozpustnosti: Na2SO4 při 60°C - 45,3; Na2SO4-48,8; Na2SO4x10H2O při 60°C - 289,6;Na2SO4x10H2O při 20°C - 279,7
Předem děkuji za pomoc.
Odpovědi
Diskuze
209g roztoku obsahuje m(Na2SO4) = 209*0,08 = 16,72g Na2SO4. Odpovídající množství dekahydrátu je
m(dekah.) = 16,72/0,4408 = 37,931g. . Ochlazením se má získat 55%, takže m(krst.) = 37,93*0,55 = 20,86g dekahydrátu.
V matečném roztoku zůstane m(Na2SO4) = 16,72 - 0,4408*20,86 = 7,524g Na2SO4 a hmotnost matečného roztoku bude m(mat.r.) = 7,524*119,2/19,2 = 46,712g. Hmotnost zahuštěného roztoku tedy byla
m(60°) = 46,712 + 20,86 = 67,57g. Bylo potřeba odpařit m(H2Oodp.) = 209-67,57 = 141,43g vody. (1)
Hmotnost krystalů s 30% vody byla 20,86/0,7 = 29,8g. Hmotnost po šetrném sušení (6% vody) byla
m(kryst.suš.) = 20,86/0,94 = 22,19g Na2SO4.10H2O + 6% vlhkost. Hmotnost odstraněné vlhkosti byla
m = 29,8 - 22,19 = 7,6g. (2)
Po sušení v sušárně m = 22,19*0,74 = 16,42g. Takže teoretická hmotnost dekahydrátu je 20,86g.
n(dekah.) = 20,86/322,195 = 0,064mol; Molární hmotnost po sušení je M(suš.) = 16,42/0,064 = 256,56g/mol. Rozdíl mezi molární hmotností síranu a přesušených krystalů je 256,56 - 142,04 = 114,52, což je hmotnost zbylé krystalové vody.
n(H2O) = 114,52/18,015 = 6,36. Vzorec přesušené soli by tedy byl Na2SO4.6,36H2O. (3)
Tak to by bylo vše. Nějaké nejasnosti? Bude potřeba to přepočítat.
Děkuji moc za pomoc!
m(Na2SO4) = 209*0,08 = 16,72g Na2SO4 = 16,72/0,4408 = 37,93g Na2SO4.10H2O
m(kryst.) = 0,55*37,93 = 20,86g Na2SO4.5H2O. V matečné m roztoku zůstane 37,93-20,86 = 17,07g dekahydrátu. Hmotnost matečného roztoku bude 157,4*17,07/57,4 = 46,81g. Hmotnost zahuštěného roztoku byla
m(60°) = 46,81 + 20,86 = 67,67g . Zatím jsou rozdíly hodnot proti předchozímu výpočtu minimální.
Hmotnost odpařené vody je tedy 209 - 67,67 = 141,38 g .
To sušení je problém. Hodnoty jsou relativní, ale není uvedené z čeho. Ukážu: krystaly obsahují 30% vlhkosti. Pokud je tedy vlhký produkt složen ze 70% dekahydrátu a 30% vody, je jeho hmotnost 20,86/0,7 = 29,8g. Pokud ale je vlhkost 30% z hmotnosti krystalů, je hmotnost vlhkých krystalů 20,86*1,3 = 27,118 a výsledná hmotnost po šetrném sušení by byla 20,86*1,06 = 22,11g. Podobné je to i při sušení v sušárně. Prostě u těchto relací není úplně jasné, k čenu se relace vztahuje ( co je 100%).