Vypočítejte složení reakční směsi pozůstávající z 20 % roztoku síranu draselného a roztoku síranu hlinitého

Anonym47906108.12.2012 12:02 Nahlásit
(vypočtěte navážku K2SO4 v g a množství vody v ml, která byla použita na přípravu 20 % roztoku a navážku síranu hlinitého a hmotnostní procento jeho roztoku), pokud ochlazením vzniklého síranu draselno-hlinitého ze 60 C na 0 C bylo získáno 20 g dodekahydrátu síranu draselno-hlinitého, když víte, že rozpustnost síranu draselno-hlinitého při 60 C je 10 g na 100 g roztoku a při O C je 1 g na 100 g roztoku a hustota 96 % H2S04 je 1820 kg/m3. Mockrát děkuju

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek08.12.2012 13:19 Nahlásit
K čemu je v zadání hustota 96% H2SO4?
Anonym47906109.12.2012 11:50 Nahlásit
můžou tam být prý i nějaké údaje navíc, nemusí se počítat se všemi
Mezek09.12.2012 13:20 Nahlásit
Aby bylo jasno, Al2(SO4)3 silně hydrolyzuje. Bez přídavku H2SO4 se část hliníku se vysráží jako Al(OH)3. Tou sírovkou se to nezbytně okyselí. Ale protože krystalizace silně závisí na množství vody, záleží na tom, v jaké formě se tam ta sírovka přidá. Je to úplné zadání?
Mezek10.12.2012 16:04 (Upr. 10.12.2012 16:12) Nahlásit
Tak to tedy zkusíme. Vyjdeme z množství produktu:
Ať m1 je hmotnost roztoku, nasyceného při 60°C, w1 je hmotnostní zlomek dodekahydrátu v něm - w1 = 0,1; m2 je hmot. nasyceného roztoku při 0°C, w2 = 0,01; m3 je hmotnost krystalů = 20g a w3 = 1. Máme soustavu rovnic:
m1 = m2 + 20; w1*m1 = w2*m2 + w3*m3 => w1*m1 = w2*m2 + 20*1; do druhé rovnice dosadíme za m1:
0,1*(m2 + 20) = 0,01*m2 + 20 => 0,1*m2 + 2 = 0,01*m2 + 20
0,19*m2 = 18 => m2 = 94,74g; hmotnost volné vody v obou roztocích bude
m(H2O) = (1-w2)*m2 = 0,99*94,74 = 93,79g; ještě si připravíme množství krystalové vody v dodekahydrátu:
M(KAl(SO4)2) = 258,205; M(dodekahyd.) = 474,388; w(KAl(SO4)2)=258,205/474,388 = 0,544; m(H2Okryst.) = (1-0,544)*20 = 9,12g
Celkem v obou zdrojových roztocích musí být m(H2O) = 93,79+9,12 = 102,91g vody.
K2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O = 2KAl(SO4)2.12H2O
n(dodek.)/2 = n(K2SO4) = n(Al2(SO4)2; n(dodek) = m/M = (20+0,01*m2) = 20,9474/474,388 = = 0,0442mol; n(K2SO4) = n(Al2(SO4)2 = 0,0442/2 = 0,0221mol
M(K2SO4) = 174,259; M(Al2(SO4)3 = 342,151g/mol
m(K2SO4) = 0,0221*174,259 = 3,851g K2SO4; m(rozt.) = 3,851/0,2 = 19,255g
m(H2O) = 19,255-3,851 = 15,4g vody na přípravu 20% roztoku K2SO4.
m(Al2(SO4)3) = 0,0221*342,151 = 7,562 g Al2(SO4)3; rozpustíme v
m(H2O)= 102,91-15,4 = 87,51g vody. w(sír.) = 7,562/(7,562+87,51) = 0,0795.
OK?
Anonym47906110.12.2012 18:30 Nahlásit
jenom bych se chtěla zeptat, jestli by w3 nemělo mít jinou hodnotu? 258,205/474,388?
Mezek10.12.2012 19:09 Nahlásit
Tuhle hodnotu by mělo w3, kdybychom počítali s koncentrací bezvodé soli. Ale rozpustnosti jsou zadány jako hmotnost dodekahydrátu, i hmotnost získaných krystalů je hmotností dodekahydrátu. Takže není důvod, abychom ve směšovací rovnici počítali s bezvodou solí. Ale pokud ty rozpustnosti jsou uvedeny pro bezvodou sůl, tak ti to přepočítám. Pak by skutečně bylo w3 = 0,544. Oni s mými tabulkami nesouhlasí pro žádnou z obou možností hodnoty rozpustností, které jsou v zadání.
Anonym47906111.12.2012 11:21 Nahlásit
Myslím si, že rozpustnosti byly zadány pro bezvodou sůl. V ostatních typech těchto příkladů, které jsme počítali, to tak bylo. mockrát děkuju za ochotu
Mezek11.12.2012 16:27 Nahlásit
Takže budeme počítat s malou změnou:
m1 = m2 + 20; w1*m1 = w2*m2 + w3*m3 => w1*m1 = w2*m2 + 20*0,544;do druhé rovnice dosadíme za m1:
0,1*(m2 + 20) = 0,01*m2 + 20 => 0,1*m2 + 2 = 0,01*m2 + 10,88
0,19*m2 = 8,88 => m2 = 46,74g; hmotnost vody bude m(H2O) = 46,74*0,99 = 46,27g
m(síran) = 0,01*46,74 = 0,4674g
Celková hmotnost KAl(SO4)2 = m(kryst) + m(rozt.) = 10,88 + 0,4674 = 11,3474 g KAl(SO4).
n(KAl(SO4)2) = 11,3474/258,205 = 0,04395 molu;
n(K2SO4) = n(Al2(SO4)3) = n(KAl(SO4)2)/2 = 0,022 mol
M(K2SO4) = 174,259; M(Al2(SO4)3 = 342,151g/mol
m(K2SO4) = 0,022*174,259 = 3,829g K2SO4. m(20%) = 3,83/0,2 = 19,15
m(H2O) = 19,17-3,83 = 15,34g
m(Al2(SO4)3) = 0,022*342,151 = 7,53g Al2(SO4)3
m1 = m2 + 20 = 46,74 + 20 = 66,74
m(Al2(SO4)3rozt.) = 66,74 - 19,17 = 47,57; m(H2O) = 47,57 - 7,53 = 40,04g H2O
w(Al2(SO4)3) = 7,53/47,57 = 0,1583
OK?
Přidat komentář do diskuze ▾