Výpočet krystalizace, míchání roztoků
Dobrý den,
Nevím si rady s tímto příkladem. Profesor mi řekl, že výsledek 1 mám dobře a ostatní špatně. Já už či ale nejsem asi jistá ani tim.
Zadání:
Při přípravě siřičitanu sodného jste získali roztok obsahující 12,5 g Na2SO3 a 110 ml vody. K tomuto roztoku bylo přidáno 40 ml roztoku o koncentraci c(Na2SO3) = 0,1 mol/l (hustota tohoto roztoku je r = 1,05 g/ml) a 5,5 g pevného Na2SO3.7H2O obsahujícího 0,02 % 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 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)
M(Na2SO3) = 126.043
M(Na2SO3.7H2O) = 252,1497
Rozpustnost hydrátu: 60°C - 80,9/100gH2O
20°C - 73,6/100gH2O
Nevím si rady s tímto příkladem. Profesor mi řekl, že výsledek 1 mám dobře a ostatní špatně. Já už či ale nejsem asi jistá ani tim.
Zadání:
Při přípravě siřičitanu sodného jste získali roztok obsahující 12,5 g Na2SO3 a 110 ml vody. K tomuto roztoku bylo přidáno 40 ml roztoku o koncentraci c(Na2SO3) = 0,1 mol/l (hustota tohoto roztoku je r = 1,05 g/ml) a 5,5 g pevného Na2SO3.7H2O obsahujícího 0,02 % 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 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)
M(Na2SO3) = 126.043
M(Na2SO3.7H2O) = 252,1497
Rozpustnost hydrátu: 60°C - 80,9/100gH2O
20°C - 73,6/100gH2O
Odpovědi
Diskuze
První přimíchaný roztok:
m=r*V = 40*1,05g=42g
m( na2so3) = c*V*M =40*0,0001*1,05=0,0042g
Druhý přimíchaný roztok:
m(na2so3) = 5,5*0,9998*(126,043/252,1497) = 2,7488g
Celkový roztok před zahuštěním:
m = 170g
m(Na2so3) = 15,253g
Roztok po zahuštění:
m(roztoku)= 189*15,253/80.9=35,63g - výsledek 1
Zjistím kolik je v roztoku hydrátu:
m=15,253*(252,1497/126,043) = 30,514g
Výtěžek=(80.9-73,6)/80.9=0,090235
m(krystalů)=2,753g výsledek 2
Třetí výsledek moc nevím :(
m(heptah.) = 12,5/0,4998 + 0,04*0,1*252,1497 + 5,5*0,9998 = 31,517 g heptahydrátu.
m(nas. roztok 60°) = 180,9*31,517/80,9 = 70,4749g (1)
m(volná H2O) = m(roz.) - m(heptah.) = 70,4749 - 31,517 = 38,9579g
m(rozt. po naředění: 71,4749g; m(volná H2O) = 39,9579g
a: m(mat.r.nař.) = 173,6*39,9579/100 = 69,3669g m(kryst.) = 71,4749-69,3669 = 2,1079g (2)
b: m(matr.nař.) = 173,6*38,9579/100 = 67,6309g; m(kryst.) = 70,4749 - 67,6309 = 2,844g;
%výt. = 100*2,1079/2,844 = 74,12% (3)
Zjevně máš několik chybiček. První je množství siřičitanu v roztoku se zadanou molární koncentrací. Tam je nadbytečná hustota a chybí molátní hmotnost. Dál pak počítáš hmotnost nasyceného roztoku z rozpustností heptahydrátu a Na2SO3. Tak ti vychází hmotnost nasyceného roztoku přibližně poloviční.
OK?