Chemický výpočet
Dobrý den, nevím si úplně rady s tímto příkladem, prosím o pomoc.
Rušenou krystalizací (zchlazením nasyceného roztoku z 60 na 20 °C) má být připraveno 25 g krystalů K2Cr2O7. Výchozí dichroman obsahuje 5 % nerozpustných nečistot. Rozpustnost K2Cr2O7 je 43 g (60 °C) a 12 g (20 °C) ve 100 g vody. Po odfiltrování krystalů je matečný roztok dichromanu okyselen a zredukován zaváděním plynného SO2. Pro okyselení se používá stechiometrické množství 96 % kyseliny sírové (ρ = 1,836 g/ml). Získaný roztok chromitých iontů je zalkalizován roztokem uhličitanu sodného a vysrážený hydroxid chromitý je pak usušen a vyžíhán na Cr2O3. Hmotnost vyžíhaného oxidu chromitého byla 4,7 g.
Reakce:
K2Cr2O7 (ag) + 3 SO2(g) + H2SO4 (aq) Cr2(SO4)3 (aq) + K2SO4 (aq) + H2O
Cr2(SO4)3 (aq) + 6 Na2CO3 (aq) + 6 H2O 2 Cr(OH)3 (s) + 3 Na2SO4 (aq) + 6 NaHCO3 (aq)
12 Cr(OH)3 (s) Cr2O3 (s) + 3 H2O (g)
Vypočítejte:
1. hmotnost znečištěného dichromanu, který použijete pro krystalizaci (výsledek 1), a hmotnost vody, kterou použijete pro přípravu roztoku nasyceného při 60 °C (výsledek 2),
2. objem 96% kyseliny sírové použité pro okyselení roztoku před redukcí oxidem siřičitým (výsledek 3),
3. kolik procent chromu zůstalo nevysráženo v roztoku (vztaženo na množství chromu v roztoku před srážením (výsledek 4).
M (K2CR2O7): 294,1846
M (H2SO4): 98,078
M (Cr(SO4)3): 392,21
M (Cr(OH)3): 103
M (Cr2O3): 152
Rušenou krystalizací (zchlazením nasyceného roztoku z 60 na 20 °C) má být připraveno 25 g krystalů K2Cr2O7. Výchozí dichroman obsahuje 5 % nerozpustných nečistot. Rozpustnost K2Cr2O7 je 43 g (60 °C) a 12 g (20 °C) ve 100 g vody. Po odfiltrování krystalů je matečný roztok dichromanu okyselen a zredukován zaváděním plynného SO2. Pro okyselení se používá stechiometrické množství 96 % kyseliny sírové (ρ = 1,836 g/ml). Získaný roztok chromitých iontů je zalkalizován roztokem uhličitanu sodného a vysrážený hydroxid chromitý je pak usušen a vyžíhán na Cr2O3. Hmotnost vyžíhaného oxidu chromitého byla 4,7 g.
Reakce:
K2Cr2O7 (ag) + 3 SO2(g) + H2SO4 (aq) Cr2(SO4)3 (aq) + K2SO4 (aq) + H2O
Cr2(SO4)3 (aq) + 6 Na2CO3 (aq) + 6 H2O 2 Cr(OH)3 (s) + 3 Na2SO4 (aq) + 6 NaHCO3 (aq)
12 Cr(OH)3 (s) Cr2O3 (s) + 3 H2O (g)
Vypočítejte:
1. hmotnost znečištěného dichromanu, který použijete pro krystalizaci (výsledek 1), a hmotnost vody, kterou použijete pro přípravu roztoku nasyceného při 60 °C (výsledek 2),
2. objem 96% kyseliny sírové použité pro okyselení roztoku před redukcí oxidem siřičitým (výsledek 3),
3. kolik procent chromu zůstalo nevysráženo v roztoku (vztaženo na množství chromu v roztoku před srážením (výsledek 4).
M (K2CR2O7): 294,1846
M (H2SO4): 98,078
M (Cr(SO4)3): 392,21
M (Cr(OH)3): 103
M (Cr2O3): 152
Odpovědi
Diskuze
V ní rozpustíme 80,645*43/100 = 34,677g čistého K2Cr2O7.
m(95%) = 34,677/0,95 = 36,502g 95% K2Cr2O7. (1)
V matečném roztoku zůstane rozpuštěno
m(K2Cr2O7) = 12*80,645/100 = 9,6774g = 9,6744/294,1846 = 0,0329 mol. Z rovnice plyne, že
n(H2SO4) = n(K2Cr2O7) = 0,0329mol => m(H2SO4) = 0,0329*98,078 = 3,2268g.
V(96%) = 3,2268/(0,96*1,836) = 1,831cm3. (3)
n(Cr)před srážením = 2*n(K2Cr2O7) = 2*0,0329 = 0,0658 mol Cr = 0,0628*51,9961 = 3,4231g
m(Cr sraž) = 2*51,9961*4,7/151,9904 = 3,2157 g Cr bylo ve sraženině. Nevysráženo zůstalo
m(nevysr.) = 3,4231 - 3,2157 = 0,2074g Cr, tj. 100*0,2074/3,4231 = 6,059% (4).
Tak tady to je (když jsou ty vánoce).