Příklad na rušenou krystalizaci
Ahoj, neví si někdo rady s tímto příkladem? :)
Z předešlé laboratorní práce je třeba přečistit 10,00 g bezvodého CuSO4, který obsahuje nerozpustné nečistoty. Tento síran byl rozpuštěn ve vodě, tak že ze vznikajícího CuSO4.5H2O byl připraven nasycený roztok při 20°C. Na přípravu tohoto roztoku bylo použito 48,60ml vody a na dně nádoby zbyly nerozpustné nečistoty. Po odfiltrování nečistot byl tento roztok dále zahuštěn na roztok nasycený při 60°C a zchlazen. Jelikož roztok nebyl zchlazen až na 20°C, bylo získáno pouze 2,65 g krystalů CuSO4.5H2O.
Vypočítejte:
1) hmotnostní zlomek nerozpustných nečistot v původním bezvodém síranu
2 hmotnost roztoku, na jakou je třeba ho zahustit při 60°C, aby byl nasycený
3) kolik procent teoretického výtěžku (pokud by byl roztok z rušené krystalizace zchlazen až na 20°C) činila hmotnost získaných krystalů
rozpustnost CuSO4.5H2O: r(20°C) = 36,6g/100g H2O, r(60°C) = 80,8g/100gH2O
M(hydrátu)=249,686 g/mol
M(CuSO4)=159,61 g/mol
Pozn.:Mám problém hned u prvního úkolu, kde si přes přímou úměru vyjádřím m(hydrátu)=48.6/100*36,6 Odsud jsem chtěla vyjádřit m(čistého CuSO4), ale vychází mi větší hmotnost než původních 10 g.
Z předešlé laboratorní práce je třeba přečistit 10,00 g bezvodého CuSO4, který obsahuje nerozpustné nečistoty. Tento síran byl rozpuštěn ve vodě, tak že ze vznikajícího CuSO4.5H2O byl připraven nasycený roztok při 20°C. Na přípravu tohoto roztoku bylo použito 48,60ml vody a na dně nádoby zbyly nerozpustné nečistoty. Po odfiltrování nečistot byl tento roztok dále zahuštěn na roztok nasycený při 60°C a zchlazen. Jelikož roztok nebyl zchlazen až na 20°C, bylo získáno pouze 2,65 g krystalů CuSO4.5H2O.
Vypočítejte:
1) hmotnostní zlomek nerozpustných nečistot v původním bezvodém síranu
2 hmotnost roztoku, na jakou je třeba ho zahustit při 60°C, aby byl nasycený
3) kolik procent teoretického výtěžku (pokud by byl roztok z rušené krystalizace zchlazen až na 20°C) činila hmotnost získaných krystalů
rozpustnost CuSO4.5H2O: r(20°C) = 36,6g/100g H2O, r(60°C) = 80,8g/100gH2O
M(hydrátu)=249,686 g/mol
M(CuSO4)=159,61 g/mol
Pozn.:Mám problém hned u prvního úkolu, kde si přes přímou úměru vyjádřím m(hydrátu)=48.6/100*36,6 Odsud jsem chtěla vyjádřit m(čistého CuSO4), ale vychází mi větší hmotnost než původních 10 g.
Odpovědi
Diskuze
m = 48,6*20,5/100 = 9,963g CUSO4. w(nečistoty) = (10-9,963)/10 = 0,037
m(pentah.) = m(CuSO4)*M(pentah)/M(CuSO4) = 9,963*249,686/159,61 = 15,586g CuSO4.5H2O
m(20°) = 48,6 + 9,963 = 58,563g
w(60°C) = 80,8/180,8 = 0,4469; m(60°) = 15,586/0,4469 = 34,876g
m(H2O) = 34,876 -15,586 = 19,29g
w(voda,20°C) = 100/136,6 = 0,732; m(20°C) = 19,29/0,732 = 26,35
m(kryst.) = m(60°) - m(20°) = 34,876-26,35 = 8,526g je teoretický výtěžek.
% = 100*2,65/8,526 = 31,08%.
Nějaké nejasnosti?
Pokud jsem se pokusil vypočítat rozpustnost CuSO4 z rozpustnosti pentahydrátu, vycházela mi hmotnost CuSO4 asi 10,04g. Chyba je v tom, že tabulková rozpustnost CuSO4 je 20,5 a přepočtená z pentahydrátu je 20,66g/100g vody. Podobná chyba je i při 60°.
Takže tu úlohu 1 jsem počítal z rozpustnosti CuSO4 20,5g/100g vody, vypočtenou hmotnost jsem přepočítal na pentahydrát a dál v úlohách 2 a 3 počítal s rozpustností pentahydrátu podle zadání. Obě se shodují s tabulkovými údaji. Nechápu, proč nesedí přepočet.