Výpočet krystalizace
Dobrý den, potřebovala bych poradit s tímto příkladem.
V laboratořích byl zadán úkol připravit 37 g minia (Pb3O4). Při přípravě této látky se vychází z PbCO3 a NaNO3. Výchozí PbCO3 obsahoval 0,017 % vlhkosti a použitý NaNO3 6,50 % nerozpustných nečistot. Do reakce bylo třeba přidat čistý NaNO3 a proto jste se rozhodli přečistit jej pomocí rušené krystalizace. Nejprve byl z NaNO3 připraven roztok nasycený při teplotě 60 °C, následně byly nerozpustné nečistoty odfiltrovány a roztok byl ochlazen na teplotu 20 °C.
Sestavte a vyčíslete potřebné rovnice.
Vypočítejte:
navážku výchozích surovin, tj. potřebné množství PbCO3 (výsledek 1), množství NaNO3 (výsledek 2) a množství vody potřebné k rozpuštění NaNO3 (výsledek 3)
dále za předpokladu platnosti stavové rovnice ideálního plynu vypočítejte objem vzniklého CO2 (25 °C, atm. tlak.) (výsledek 4)
V laboratořích byl zadán úkol připravit 37 g minia (Pb3O4). Při přípravě této látky se vychází z PbCO3 a NaNO3. Výchozí PbCO3 obsahoval 0,017 % vlhkosti a použitý NaNO3 6,50 % nerozpustných nečistot. Do reakce bylo třeba přidat čistý NaNO3 a proto jste se rozhodli přečistit jej pomocí rušené krystalizace. Nejprve byl z NaNO3 připraven roztok nasycený při teplotě 60 °C, následně byly nerozpustné nečistoty odfiltrovány a roztok byl ochlazen na teplotu 20 °C.
Sestavte a vyčíslete potřebné rovnice.
Vypočítejte:
navážku výchozích surovin, tj. potřebné množství PbCO3 (výsledek 1), množství NaNO3 (výsledek 2) a množství vody potřebné k rozpuštění NaNO3 (výsledek 3)
dále za předpokladu platnosti stavové rovnice ideálního plynu vypočítejte objem vzniklého CO2 (25 °C, atm. tlak.) (výsledek 4)
Odpovědi
Diskuze
n(Pb3O4) = m/M = 37/685,598 = 0,054 mol
m(PbCO3) = 3*n(Pb3O4)*M/w = 3*0,054*267,209/0,99983 = 43,29g PbCO3 (1).
Abychom mohli počítat dál, musíš dodat rozpustnosti NaNO3 při 20 a 60°C.
při 60°C: 124,7g/100ml
Z rozpustností zjistíme, že rozdíl hmotnosti roztoků, obsahujících 100g vody je 37,48g. Potřebné množství krystalů získáme tady z nasycených roztoků, obsahujících
m(H2O) = 100*4,59/37,48 = 12,25g vody (3). Nasycený roztok získáme rozpuštěním
m(NaNO3sur.) = (124,7*4,59/37,48)/0,935 = 16,33 g NaNO3 s 6,5% nečistot (w = 0,935) (2).
n(CO2) = 3*n(PbCO3) = 3*0,054 = 0,162 mol.
Objem CO2 vypočítáme stavovou rovnicí:
V(CO2) = 0,162*8,314*298,15/101325 = 0,003963m3 = 3,963 dm3. (4)