Výpočet rozpustnosti
Může mi někdo prosím pomoc s tímto příkladem.
Výchozí roztok o celkové hmotnosti 1220 g a teplotě 70 °C obsahuje 34,8 hmotn. % rozpuštěného síranu hořečnatého. Vypočtěte, kolik gramů krystalů MgSO4·7H2O se vyloučí, jestliže a) výchozí roztok ochladíte na teplotu 20 °C; b) z výchozího roztoku odpaříte tolik vody, aby nejprve vznikl roztok nasycený při 70 °C, a tento nasycený roztok následně ochladíte na teplotu 20 °C. Jsou známy údaje o rozpustnosti: 309,1 (70 °C), resp. 105,7 (20 °C) g MgSO4·7H2O na 100 g vody.
Molární hmotnosti z tabulek: MgSO4 = 120,1 g/mol, MgSO4·7H2O = 246,5 g/mol.
Výsledky: a)502g, b)573g
Výchozí roztok o celkové hmotnosti 1220 g a teplotě 70 °C obsahuje 34,8 hmotn. % rozpuštěného síranu hořečnatého. Vypočtěte, kolik gramů krystalů MgSO4·7H2O se vyloučí, jestliže a) výchozí roztok ochladíte na teplotu 20 °C; b) z výchozího roztoku odpaříte tolik vody, aby nejprve vznikl roztok nasycený při 70 °C, a tento nasycený roztok následně ochladíte na teplotu 20 °C. Jsou známy údaje o rozpustnosti: 309,1 (70 °C), resp. 105,7 (20 °C) g MgSO4·7H2O na 100 g vody.
Molární hmotnosti z tabulek: MgSO4 = 120,1 g/mol, MgSO4·7H2O = 246,5 g/mol.
Výsledky: a)502g, b)573g
Odpovědi
Výchozí roztok obsahuje m(MgSO4) = 1220*0,348 =424,56g MgSO4. Přepočítávat mezi síranem a heptahydrátem nám pomůže hmotnostní zlomek síranu v heptahydrátu : w = 120,4/246,5 = 0,4884. Odpovídající hmotnost heptahydrátu je
m(heptah) = m(MgSO4)/w = 424,56/0,4884 = 869,3g je hmotnost heptahydrátu, odpovídající MgSO4.
Výchozí stav je 869,3gh heptahydrátu a 1220-869,3 = 350,7g vody. Nasycený roztok bude obsahovat
m(H2O) =100*869,3/309,1 = 281,2 g vody. K dosažení nasyceného roztoku musíme tedy odpařit
m(H2O odp.) = 350,7-281,2 = 69,5g vody. A máme roztok, který obsahuje 869,3g (MgSO4 + vodu v heptahydrátu ). a 281,2g volné vody.
Rozpustnost heptahydrátu je 105,7g na 100g vody. V matečném roztoku tedy bude 105,7*281,2/100 = 297,2 g heptahydrátu a 281,2g vody. V krystalech se vyloučí 869,3-297,2 = 572,1g MgSO4.7H2O.
Rychlá kontrola:572,1kr. + (281,2 + 297,2)mat.rozt. + 69,5g odp. = 1220g. Nic se nestratilo, je to dobře.
OK?
m(heptah) = m(MgSO4)/w = 424,56/0,4884 = 869,3g je hmotnost heptahydrátu, odpovídající MgSO4.
Výchozí stav je 869,3gh heptahydrátu a 1220-869,3 = 350,7g vody. Nasycený roztok bude obsahovat
m(H2O) =100*869,3/309,1 = 281,2 g vody. K dosažení nasyceného roztoku musíme tedy odpařit
m(H2O odp.) = 350,7-281,2 = 69,5g vody. A máme roztok, který obsahuje 869,3g (MgSO4 + vodu v heptahydrátu ). a 281,2g volné vody.
Rozpustnost heptahydrátu je 105,7g na 100g vody. V matečném roztoku tedy bude 105,7*281,2/100 = 297,2 g heptahydrátu a 281,2g vody. V krystalech se vyloučí 869,3-297,2 = 572,1g MgSO4.7H2O.
Rychlá kontrola:572,1kr. + (281,2 + 297,2)mat.rozt. + 69,5g odp. = 1220g. Nic se nestratilo, je to dobře.
OK?
Stačí?
Všechny použité vztahy jsou v podstatě trojčlenkou. Máme 350,7g volné vody. kolik se v ní rozpustí heptahydrátu:
100g vody .....105,7g heptah.; 350,7g vody ....... x heptah. x = 105,7*350,7/100. Výjimkou jsou prosté rozdíly.