anonym a anonym
Krystalizaci spojenou s filtrací je v laboratoři možné použít jako vhodnou techniku pro čištění krystalických látek rozpustných ve vodě od nerozpustných nečistot. V laboratoři bylo potřeba přečistit 120,00 g bezvodého CuSO4, který obsahoval neznámé množství nerozpustných nečistot. Postup prací byl následující. Znečistěný síran byl rozpuštěn v 575,00 ml vody tak, že ze vznikajícího CuSO4.5H2O byl získán nasycený roztok při 20 °C. Na dně nádoby zbyly nerozpustné nečistoty, které byly odfiltrovány. Po odfiltrování nečistot byl roztok zahuštěn na roztok nasycený při 60 °C a zchlazen. Jelikož nedošlo ke zchlazení až na 20 °C, bylo získáno pouze 49,60 g krystalů CuSO4.5H2O.
Vypočítejte:
1) hmotnostní zlomek nerozpustných nečistot v původním bezvodém síranu (výsledek 1)
2) hmotnost roztoku, na jakou je třeba ho zahustit při 60 °C, aby byl nasycený (výsledek 2)
3) kolik procent teoretického výtěžku (tj.pokud by zchlazení proběhlo až na 20 °C) činila hmotnost získaných krystalů (výsledek 3)
Vypočítejte:
1) hmotnostní zlomek nerozpustných nečistot v původním bezvodém síranu (výsledek 1)
2) hmotnost roztoku, na jakou je třeba ho zahustit při 60 °C, aby byl nasycený (výsledek 2)
3) kolik procent teoretického výtěžku (tj.pokud by zchlazení proběhlo až na 20 °C) činila hmotnost získaných krystalů (výsledek 3)
Odpovědi
Diskuze
36,6 g/100 ml (20 °C)
80,8 g/100 ml (60 °C)
Molární hmotnost
159,610 g/mol
249,686 g/mol (pentahydrát)
Pro přepočty pentahydrát - bezv. sůl budeme potřebovat hmotnostní zlomek CuSO4 v pentahydrátu:
w = 159,610/249,686 = 0,63924; z rozpustnosti pentahydrátu vypočteme hmotnostní zlomek CuSO4 v nasyceném roztoku pentahydrátu: w1 = 36,6*0,63924/136,6 = 0,17127.
A teď budeme uvažoovat:
1: Rozpustili jsme neznámou hmotnost "x" bezvodé soli v 575g vody a dostali jsme 575 + x g nasyceného roztoku. Jeho hmotnost vypočteme pomocí w1: m(rozt.) = x/0,17127. Takže sestavíme rovnici:
575 + x = x/0,17127 => 0,17127*575 + 0,17127*x = x => 0,82873*x = 98,4802g => x = 118,83.
m(neč.) = 120 - 118,83 = 1,17g => 0,97%.
2: Vypočítáme hmotnostní zlomek bezvodé soli v nasyceném roztoku pentahydrátu při 60°:
w2 = 0,63924*80,8/180,8 = 0,28568; m(60°) = 118,83/0,28568 = 415,955g.
3:415,955g roztoku, nasyceného při 60°obsahuje 118,83g bezvodé soli, což je
m(pentahydrát) = 118,83/0,63924 = 185,893g pentahydrátu a m(H2O) = 415,955-185,893 = 30,062g volné vody. V tomto množství zůstano rozpuštěno po ochlazení na 20°
m(penth) = 36,6*230,062/100 = 84,202g. Teoreticky by vykrystalovalo 185,893 - 84,202 = 101,69g
%výěžek = 100*49,6/101,69 = 48,7%.
Překontroluj výpočty. Nějaké nejasnosti v postupu?
jsem si nasla