Prosím o pomoc s příkladem
Při přípravě siřičitanu sodného jste získali roztok obsahující 14 g Na2SO3 a 120 ml vody. K tomuto roztoku bylo přidáno 45 ml roztoku o koncentraci c(Na2SO3) = 0,16 mol/l (hustota tohoto roztoku je = 1,05 g/ml) a 5,8 g pevného Na2SO3.7H2O obsahujícího 0,005 % nerozpustných nečistot. Po dokonalém promísení, rozpuštění siřičitanu a odfiltrování nečistot je třeba tento roztok zahustit na roztok nasycený při 60 °C. Jaká bude hmotnost tohoto nasyceného roztoku? (výsledek 1)
Při neobratné manipulaci se náhodou do tohoto nasyceného roztoku dostalo dalších 1,1 ml vody. Vypočítejte hmotnost krystalů Na2SO3.7H2O získaných po ochlazení tohoto naředěného roztoku na 20 °C (výsledek 2). Kolik % teoretického výtěžku (tedy výtěžku, který byste získali, pokud by nasycený roztok nebyl omylem naředěn) jste získali? (výsledek 3)
Při neobratné manipulaci se náhodou do tohoto nasyceného roztoku dostalo dalších 1,1 ml vody. Vypočítejte hmotnost krystalů Na2SO3.7H2O získaných po ochlazení tohoto naředěného roztoku na 20 °C (výsledek 2). Kolik % teoretického výtěžku (tedy výtěžku, který byste získali, pokud by nasycený roztok nebyl omylem naředěn) jste získali? (výsledek 3)
Odpovědi
Diskuze
Mol. hmotnost (Na2SO3.7H2O)= 252.1497 g/mol
rozpustnost Na2SO3 (20°C)= 28 g ve 100 g H20
rozpustnost Na2SO3 (60°C)= 28,8 g ve 100 g H20
rozpustnost Na2SO3.7H2O (20°C)=73,6 g ve 100 g H20
rozpustnost Na2SO3.7H2O (60°C)=80,9 g ve 100 g H20
m(Na2SO3) = 14 + 0,045*0,16*126,043 + 5,8*0,99995 = 20,707g.
m(rozt.) = 134 + 45*1,05 + 5,8*0,99995 = 187,05g
Ropustnosti Na2SO3 máš špatně. při 20°C 26,6g/100g vody, při 60°C 31,4g/100g vody. Jen na okraj, největší rozpustnost Na2SO3 je při cca 40°C.
Nasycený roztok při 60°C bude mít hmotnost m(nas.60°) = 131,4*20,707/31,4 = 86,65 g (1)
Hmotnostní zlomen Na2SO3 v roztoku, nysyceném při 20° je w20 = 26,6/126,6 = 0,2101
Bilance Na2SO3: = 0,2101*m20 + 0,4999*m(kr.) = 20,707
Bilance hmotnocti: m20 + m(kr.) = 86,65 => m20 = 86,65 - m(kr.)
0,2101*(86,65 - m(kr.)) + 0,4999*m(kr.) = 20,707 => 0,2898*m(kr) = 2,502 => m(kr.) = 8,633 g (2)
Rovnice Bilance Na2SO3 by se nezměnila, ale změnila by se bilance hmotnosti:
m(20) + m(kr.) = 87,75g => m(20) = 87,75 - m(kr)7,835
0,2101*(87,75 - m(kr)) + 0,4999*m(kr) = 20,707 => 0,2898*m(kr) = 2,271 => m(kr.) = 7,835g
Výtěžek % = 100*7,835/8,633 = 90,76% (3)
OK?