Příprava oxidu měďnatého, příklady
Oxid měďnatý lze připravit tepelným rozkladem hydroxidu měďnatého. Hydroxid měďnatý připravíme reakcí síranu měďnatého s hydroxidem draselným ve vodném prostředí. Výchozí síran měďnatý je k dispozici ve formě pentahydrátu obsahujícího 11,8 hmotn. % nerozpustných nečistot, celková hmotnost navážky činí 56,5 g. Hydroxid draselný se přidává ve formě vodného roztoku o hustotě 1,11 g cm–3 a molární koncentraci cKOH = 2,40 mol dm–3 , celkový objem přidaného roztoku činí 185 ml. Předpokládejte, že pentahydrát síranu měďnatého se ve vodném prostředí kompletně rozloží na síran a vodu. Vypočtěte a) hmotnost takto připraveného CuO, b) hmotnosti následujících složek v reakční směsi po proběhnutí první reakce (pokud složka ve směsi není přítomna, uveďte „0”): CuSO4, KOH, Cu(OH)2, K2SO4, H2O. Mol. hmotnosti: M(CuSO4 · 5 H2O) = 249,68 g/mol, M(CuSO4) = 159,61 g/mol, M(KOH) = 56,11 g/mol; M(CuO) = 79,55 g/mol; M(Cu(OH)2) = 97,56 g/mol; M(K2SO4) = 174,26 g/mol; M(H2O) = 18,01 g/mol.
výsledky a) m(CuO) = 15,9 g , b) po první reakci: m(CuSO4) = 0 g , m(KOH) = 2,51 g ,
m(Cu(OH)2) = 19,5 g , m(K2SO4) = 34,8 g , m(H2O) = 198 g
výsledky a) m(CuO) = 15,9 g , b) po první reakci: m(CuSO4) = 0 g , m(KOH) = 2,51 g ,
m(Cu(OH)2) = 19,5 g , m(K2SO4) = 34,8 g , m(H2O) = 198 g
Odpovědi
Diskuze
n(KOH) = 2*n(CuSO4); n(KOH přid.) = c*V = 2,4*2,5*0,185 = 0,444mol
m(CuSO4.5H2O) = 56,5*(1-0,118) = 49,833g; n(CuSO4.5H2O) = 49,833/249,68 = 0,1996 mol.
Dál už budeme počítat jen s CuSO4. Na vysrážení Cu(OH)2 potřebujeme dvojnásobné množství KOH a ještšě jeho mírný nadbytek:
n(KOHpot.) = 2*0,1996 = 0,3991 je potřeba, máme 0,444 mol,takže máme nadbytek a vysráží se všechno,
m(Cu(OH)2) = n(CuSO4)*M(Cu(OH)2 = 0,1996*97,56 = 19,473g
n(CuO) = n(CuSO4)*M(CuO) = 0,1996*79,55 = 15,878
Nadbytek KOH: m(KOHnadb) =n*M = (0,444 - 0,3991)*56,11 = 2,519g
m(K2SO4) = n(CuSO4)*M(K2SO4) =0,1996*174,26 = 34,78g
m(H2Opentah) = 0,1991*5*18,015 = 17,934, m(H2OKOH) = 185*1,11 - 0,444*56,11 = 180,437
m(H2Ocelk.) = 180,437+17,934 = 198,371g
Tak tohleč je druhý. Tu tabulku si uděláš, viď?