nečistoty + krystalizace
Pomohl by mi někdo prosím s tímto příkladem? Nějak se nemůžu dobrat ke správným výsledkům. Díky.
Máte 902 g 8 % roztoku NaNO3 , k tomuto roztoku přidáte 7 g znečištěného NaNO3 (obsahuje 10 % nerozpustných nečistot). Potom omylem přidáte k roztoku 200 ml vody. Nerozpustné nečistoty se odstraní filtrací a vzniklý roztok bude zahuštěn ke krystalizaci. Vypočítejte: Kolik % vody je třeba odpařit, abychom získali roztok nasycený při 80 °C? (výsledek 1) Kolik gramů NaNO3 se vyloučí z tohoto roztoku po ochlazení na 20 °C? (výsledek 2) Jaký je hmotnostní zlomek NaNO3 v matečném roztoku při 20 °C? (výsledek 3)
Máte 902 g 8 % roztoku NaNO3 , k tomuto roztoku přidáte 7 g znečištěného NaNO3 (obsahuje 10 % nerozpustných nečistot). Potom omylem přidáte k roztoku 200 ml vody. Nerozpustné nečistoty se odstraní filtrací a vzniklý roztok bude zahuštěn ke krystalizaci. Vypočítejte: Kolik % vody je třeba odpařit, abychom získali roztok nasycený při 80 °C? (výsledek 1) Kolik gramů NaNO3 se vyloučí z tohoto roztoku po ochlazení na 20 °C? (výsledek 2) Jaký je hmotnostní zlomek NaNO3 v matečném roztoku při 20 °C? (výsledek 3)
Odpovědi
Diskuze
r(80)= 147,5 g/100 ml
Rozpustnost při 80°C
m3 = hmotnost roztoku. w3 = 147,5/247,5 = 0,596; w(H2O) = 1-0,596 = 0,404
Rozp. při 20°C:
m1 - hmotnost roztoku; w1 = 87,22/187,22 = 0,4659; w(H2O) = 1 - 0,4659 = 0,5341
m2 - hmotnost krystalů.
m(NaNO3) = 902*0,08 + 7*0,9 = 78,46g NaNO3
m(rozt.) = 902 + 6,3 + 200g = 1108,3g
m3 = m(NaNO3)/w3 = 78,46/0,596 = 131,64g nasyceného roztoku při 80°C.
m(odp.H2O) = 1108,3-131,64 = 976,66g vody je třeba odpařit . Dostaneme roztok, nasycený při 80°C, který obsahuje 78,46g NaNO3 a m(H2O) = 131,64*0,404 = 53,18g H2O.
% odpařené vody (1) = 100*976,6/(1108,3-78,46) = 94,8% vody (1)
Teď máme dvě možnosti: Buˇten sofistikovaný, pomocí bilančních rovnic:
m1*w1 + m2 = m3*w3; m1 + m2 = m3 => m1 = m3 - m2 = 131,64 - m2
0,4659*(131,64 - m2) + m2 = 131,64*0,596 => 61,33 + 0,5431*m2 = 78,46
0,5341*m2 = 17,13 => m2 = 32,07g NaNO3. (2)
Hmotnostní zlomek NaNO3 v nas. roztoku při 20°jsme vypočetli předem - 0,4659 (3). Ale pro kontrolu: V roztoku zůstalo 78,46 - 32,07 = 46,39g NaNO3. Hmotnost roztoku byla
m1 = 131,64 - 32,07 = 99,57g; w = 46,39/99,57 = 0,4659
Nějaké nejasnosti?