Roztok KCr(SO4)2, příklad
Z 475 ml roztoku KCr(SO4)2 o hmotnostním zlomku w(KCr(SO4)2)=0,05 a hustotě 1.010 g/cm3 je třeba vytěžit látku, která krystalizuje ve formě krystalů KCr(SO4)2*12H20. Roztok zahřejeme na 100°C, zahustíme odpařením nasycený roztok a ochladíme na 20°C.
a)Hmotnost KCr(SO4)2*12H20,kterou získáme krystalizací při ochlazení na 20°C.
b)Hmotnost roztoku po krystalizaci
C)Kolik původně rozpuštěné (bezvodé) látky KCr(SO4)2 se podařilo získat, tj.jaký je výtěžek.
Rozpustnost r(20)=24,4g/100g a r(100)=50g/100g
M(KCr(SO4)2*12H2O)=499,40g/mol a M(KCr(SO4)2)=283,22g/mol
a)Hmotnost KCr(SO4)2*12H20,kterou získáme krystalizací při ochlazení na 20°C.
b)Hmotnost roztoku po krystalizaci
C)Kolik původně rozpuštěné (bezvodé) látky KCr(SO4)2 se podařilo získat, tj.jaký je výtěžek.
Rozpustnost r(20)=24,4g/100g a r(100)=50g/100g
M(KCr(SO4)2*12H2O)=499,40g/mol a M(KCr(SO4)2)=283,22g/mol
Odpovědi
Diskuze
w1 = M(KCr(SO4)2)/M(dodekah.) = 283,22/499,4 = 0,56712; m1 je hmotnost krystalů
Hodnoty nasyceného roztoku při 20°C:
w2 = 24,4/124,4 = 0,19614; m2 = ?
A roztok, nasycený při 100°C:
w3 = 50/150 = 0,33333; m3 = 475*0,05/0,33333 = 71,25g
Ze zdrojového roztoku o w = 0,05 jsme připravili roztok, nasycený při 100°C odpařním
m(H2O) = 475-71,25 = 403,75g vody. A nyní můžeme pokračovat směšovací rovnicí:
w1*m1 + w2*m2 = w3*m3; m3 = m1 + m2 => m1 = m3 - m2 a dosadíme znáé hodnoty do prvního vztahu:
0,56712*(71,25 - m2) + 0,19614*m2 = 71,25*0,33333
40,407 - 0,37098*m2 = 23,75 => 0,37098*m2 = 16,657 => m2 = 44,9g je hmotnost roztoku, nasyceného při 20°C.
Hmotnost vyloučených krystalů dodekahydrátu je 71,25 - 44,9 = 26,35g KCr(SO4)2.12H2O
V původním roztoku je 475*0,05 = 23,75 KCr(SO4)2; v krystalech je 26,35*0,56712 = 14,94g.
Výtěžnost je % = 100*14,94/23,75 = 62,92%.
Všechno jasné?