Projektový příklad
Zdravím, potřebovala bych pomoct s tímhle příkladem. Nějak jsem se zasekla už u křivky rozpustnosti.
Křivka rozpustnosti NaCl·2H2O, tedy složení nasyceného roztoku, který je za nízkých teplot v rovnováze s dihydrátem chloridu sodného, je dána rovnicí xNaCl = 0,3117+2,064·10–3·(t/°C). Roztok NaCl o koncentraci wNaCl = 0,5638 postupně ochlazujeme z pokojové teploty. Při jaké teplotě se vyloučí první krystaly dihydrátu? (výsledek 1) Kolik gramů dihydrátu se vyloučí ze 155 g roztoku při teplotě -19 °C? (výsledek 2) Kolik gramů NaCl zůstane v roztoku? (výsledek 3) Po odfiltrování krystalů NaCl·2H2O při -19 °C a jejich ohřátí dojde při teplotě -0,5 °C k jejich rozkladu na krystaly NaCl a nasycený roztok. Kolik gramů roztoku a kolik NaCl získáme? (výsledek 4 a 5) Proveďte celkovou bilanci NaCl. (výsledek 6)
Děkuji.
Křivka rozpustnosti NaCl·2H2O, tedy složení nasyceného roztoku, který je za nízkých teplot v rovnováze s dihydrátem chloridu sodného, je dána rovnicí xNaCl = 0,3117+2,064·10–3·(t/°C). Roztok NaCl o koncentraci wNaCl = 0,5638 postupně ochlazujeme z pokojové teploty. Při jaké teplotě se vyloučí první krystaly dihydrátu? (výsledek 1) Kolik gramů dihydrátu se vyloučí ze 155 g roztoku při teplotě -19 °C? (výsledek 2) Kolik gramů NaCl zůstane v roztoku? (výsledek 3) Po odfiltrování krystalů NaCl·2H2O při -19 °C a jejich ohřátí dojde při teplotě -0,5 °C k jejich rozkladu na krystaly NaCl a nasycený roztok. Kolik gramů roztoku a kolik NaCl získáme? (výsledek 4 a 5) Proveďte celkovou bilanci NaCl. (výsledek 6)
Děkuji.
Odpovědi
Diskuze
w = 0,5638 je suspenze NaCl v nasyceném roztoku. A trochu jsem se podíval na tu křivku. Vychází mi, že to x(NaCl) = w(NaCl.2H2O). Nebo co jiného je x?
Dobrý den,
není to tak zcela rozpustnost, ale molární zlomek a ten se spočítá jako x (NaCl) = n(NaCl)/[n(NaCl) + n(H2O)]. Tím se zjistí složení roztoku právě jako molární zlomek-ten se dá jistě přepočítat na hmotnostní zlomek, buď je to ve skriptech, nebo na to nějak zkuste přijít sama.
Budete vědět, co s tím, prosím?
m(NaCl) = 0,5638*155 = 87,389; n(NaCl) = 87,389/58,443 = 1,495mol;
m(H2O) = 155 - 87,389 = 67,611g; n(H2O) = 67,611/18,015 = 3,753; suma n = 3,753 + 1,495 = 5,248
X(NaCl) = 1,495/5,248 = 0,2849
X(NaCl) = 0,3117+2,064·10–3*t => t = (0,2848 - 0,3117)/2,064*10^-3 = -1,3°C (1)
X(NaCl;-19°) = 0,3117 + 2,064*10^-3*(-19) = 0,2725
V 1 molu směsi je 0,2725 mol NaCl a 0,7275mol H2O:
m(NaCl) = 0,2725*58,443 = 15,926g NaCl a m(H2O = 0,7275*18,015 = 13,106g vody
w(NaCl;-19) = 15,926/(15,926 + 13,106) = 0,5486
w(NaCl/dih.) = 58,443/94,473 = 0,6186
Bilance hmotnosti: m(-19) + mdi = 155 => m(-19) = 155 - mdi
Bilance NaCl: 0,5486*m(-19) + 0,6186*m(di = 87,389 => 0,5486*(155 - mdi) + mdi = 87,389
0,5486*155 +(0,6186 - 0,5486)*mdi = 87,389 => 0,07*mdi =2,356 => mdi = 33,657g dihydrátu (2)
m(NaClrozt.) = (155-33,657)*0,5486 = 66,569g NaCl zůstane v roztoku. (3)
X(NaCl) = 0,3117 + 2,064*10^-3*(-0,5) = 0,31067; w(NaCl) = 0,5938; w(H2O) = 1-w(NaCl) = 0,4062
w(H2O/dih) = 2*18,015/94,473 = 0,3814
Pro mdi = 33,657 m(H2O) = 33,657*0,3814 = 12,837g;
m(nas.) = m(H2O/w(H2O) = 12,837/0,4062 = 31,602 (4)
Hmotnost NaCl(kryst.) = 33,657 - 31,602 = 2,055g (5)
Ale byla to rasovina. Neřešil jsem rozpustnot NaCl ve výchozím roztoku, vzal jsem ten hmotnostní zlomek jako fakt.
Sem s dotazy!