Krystalizace - chemické výpočty

hellom05.12.2016 23:31 Nahlásit
Ahojky, bys by tu někdo ochotný mi poradit s tímhle příkladem, prosím prosím.
Měli jste 80 g roztoku, ve kterém je w(CuSO4) = 0,27. Roztok jste zahřáli na 60 °C a pak ochladili na 20 °C. Vyloučené krystaly CuSO4.5H2O jste odfiltrovali, usušili a zvážili. Matečný roztok jste ponechali v krystalizační misce až do úplného vyschnutí a vyloučené krystaly CuSO4.5H2O jste zvážili.
1. a) Kolik gramů krystalů CuSO4.5H2O jste získali po ochlazení na 20 °C?
2. b) Kolik byste získali gramů krystalů CuSO4.5H2O, kdybyste před ochlazením z roztoku odpařili tolik vody, aby se roztok stal nasyceným při 60 °C? Kolik ml vody byste museli odpařit?
3. c) Kolik gramů krystalů CuSO4.5H2O jste získali volnou krystalizací?
Jinak součin rozpustnosti CuSO4.5H2O při 60°C = 80,8g/100gH2O a při 20°C = 36,6g/100gH2O
M(CuSO4) = 159,610 a M(CuSO4.5H2O) = 249,686

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek06.12.2016 16:55 Nahlásit
w(CuSO4/pentah.) = 159,61/249,686 = 0,6392. V 80g roztoku je 0,27*80 = 21,6g CuSO4, to je
m(pentah.) = 21,6/0,6392 = 33,79g CuSO4.5H2O; m(H2O) = 80-33,79 = 46,21g je volná voda v roztoku.
Hmotnostní zlomek pentahydrátu v roztoku, nas. při 60°C je w3 = 80,8/180,8 = 0,4469; při 20°C
w1 = 36,6/136,6 = 0,2679. Bilance pentahydrátu:
0,2679*m1 + m2 = 33,79; m1 + m2 = 80g => m1 = 80 - m2 a po dosazení
0,2679*(80-m2) + m2 = 33,79 => 0,7321*m2 = 12,358 => m2 = 16,88g CuSO4.5H2O (1a)

2: Abychom dostali nasycený roztok při 60°, musíme snížit hmotnost na
m3 = m(pentah.)/w3 = 33,79/0,4469 = 75,61g; m(H2Oodp.) = 80-75,61 = 4,39g H2O. (2b).
Pak dostaneme: 0,2679*m1 + m2 = 33,79; m1 + m2 = 75,61 => m1 = 75,61 - m2
0,2679*(75,61 - m2) + m2 = 33,79 => 0,7321*m2 = 13,534 => m2 = 18,49g CUSO4.5H2O (2a)

3: Vypočtené množství pentahydrátu bylo 33,79g. Ochlazením roztoku jsme získali 16,88g, volnou krystalizací bychom tedy získali 33,79 - 16,88 = 16,91g CuSO4.5H2O. (3)

OK?
hellom10.12.2016 12:22 Nahlásit
Ahoj Mezku, ted jsem se koukla poradne a nepochopila jsem, proc jsme pouzivali u 2. w1 pri 20stupnu, kdyz pocitame mnozstvi pred ochlazeni na 20stupnu. Kdyz jsem to zkousela pocitat sama, tak mnozstvi krystalu po ochlazeni mi vyslo jako tvoje mnoztsvi krystalu pred ochlazeni. Mohl bys mi na to znovu podivat. Dekuji ti mockrat.
Mezek10.12.2016 15:34 (Upr. 10.12.2016 15:58) Nahlásit
Hodnota w1 je dána rozpustností, je tedy v obou případech stejná. V prvním případě je hmotnost roztoku 80g, hmotnostní zlomek 0,27 je poměr hmotnosti CuSO4/80g. Přepočteno na pentahydrát je to 33,79g v 80g roztoku, roztok není nasycený. Když z toho vypadnou krystaly, bude hmotnost roztoku větší, ale hmotnostní zlomek pentahydrátu v něm bude odpovídat rozpustnosti.
Ve druhém případě jsme roztoku zahustili odpařením vody, takže se následně zmenšila i hmotnost nasyceného roztoku po ochlazení. Vykrystalovalo o 18,49-16,88 = 1,61g krystalu víc, protože jsme odpařili 4,39g H2O. U jedničky, kde tato voda zůstala, musí být m1 o 4,39 - 1,61 = 6g větší.
Když od hmotnosti m3 v obou případech odečteme hmotnosti krystalů, dostaneme rozdíl hmotností m1 5,9g (zaokrouhlovací chyby).Hmotnostní zlomek v tomto roztoku je 0,2633, což také odpovídá w1.
Hmotnost CuSO4.5H2O v roztoku jsme v tom 2 nepočítali, ta byla stejná, jako v 1. Jen se změnila počáteční hmotnost m3 o odpařenou vodu.
Přidat komentář do diskuze ▾