Projektový příklad chemie
Mám problém s výpočtem projektového příkladu. Nemohu najít rozpustnosti při 60 stupních a tím pádem nevím jak to vypočítat.
Zadání zní takto:
Krystalizaci spojenou s filtrací je v laboratoři možné použít jako vhodnou techniku pro čištění krystalických látek rozpustných ve vodě od nerozpustných nečistot. V laboratoři bylo potřeba přečistit 90,00 g bezvodého FeSO4, který obsahoval neznámé množství nerozpustných nečistot. Postup prací byl následující. Znečistěný síran byl rozpuštěn v 305,00 ml vody tak, že ze vznikajícího FeSO4.7H2O byl získán nasycený roztok při 20 °C. Na dně nádoby zbyly nerozpustné nečistoty, které byly odfiltrovány. Po odfiltrování nečistot byl roztok zahuštěn na roztok nasycený při 60 °C a zchlazen. Jelikož nedošlo ke zchlazení až na 20 °C, bylo získáno pouze 38,20 g krystalů FeSO4.7H2O.
Vypočítejte:
1) hmotnostní zlomek nerozpustných nečistot v původním bezvodém síranu (výsledek 1)
2) hmotnost roztoku, na jakou je třeba ho zahustit při 60 °C, aby byl nasycený (výsledek 2)
3) kolik procent teoretického výtěžku (tj.pokud by zchlazení proběhlo až na 20 °C) činila hmotnost získaných krystalů (výsledek 3)
Moc děkuji za pomoc.
Zadání zní takto:
Krystalizaci spojenou s filtrací je v laboratoři možné použít jako vhodnou techniku pro čištění krystalických látek rozpustných ve vodě od nerozpustných nečistot. V laboratoři bylo potřeba přečistit 90,00 g bezvodého FeSO4, který obsahoval neznámé množství nerozpustných nečistot. Postup prací byl následující. Znečistěný síran byl rozpuštěn v 305,00 ml vody tak, že ze vznikajícího FeSO4.7H2O byl získán nasycený roztok při 20 °C. Na dně nádoby zbyly nerozpustné nečistoty, které byly odfiltrovány. Po odfiltrování nečistot byl roztok zahuštěn na roztok nasycený při 60 °C a zchlazen. Jelikož nedošlo ke zchlazení až na 20 °C, bylo získáno pouze 38,20 g krystalů FeSO4.7H2O.
Vypočítejte:
1) hmotnostní zlomek nerozpustných nečistot v původním bezvodém síranu (výsledek 1)
2) hmotnost roztoku, na jakou je třeba ho zahustit při 60 °C, aby byl nasycený (výsledek 2)
3) kolik procent teoretického výtěžku (tj.pokud by zchlazení proběhlo až na 20 °C) činila hmotnost získaných krystalů (výsledek 3)
Moc děkuji za pomoc.
Odpovědi
Diskuze
FeSO4: r (20 stupňů) =26,30g/100gH2O
FeSO4 * 7H2O: r (20 stupňů) =61,48g/100gH2O
Nevím, jestli je chyba v zadání a nebo to blbě vidím, ale ani v tabulkách a ani na google nejsou rozpustnosti při 60 stupních.
Pokud by to nestačilo, tak napiš, zítra bych ti to spočítal.
w(FeSO4/heptah.) = 151,9076/278,0146 = 0,5464; hmotnostní zlomky FeSO4 v roztoku:
w(20) = 26,3/126,3 = 0,20823; w(60) = 53,4/153,4 = 0,3481. Zpracovávaný síran obsahoval x g FeSO4 a zbytek byly nečistoty. Toto množství FeSO4 se rozpustilo na nasycený roztok při 20°v 305g vody.
Hmotnost tohoto roztoku byla 305 + x g a hmotnostní zlomek byl 0,20823. Sestavíme rovnici
x = (305+x)*0,20823 => 0,79177*x = 63,51 => x = 80,213g je hmotnost čistého FeSO4.
1: m(neč.) = 90-80,213 = 9,787g ; %neč. = 100*9,787/90 = 10,87%.
2: Abychom dostali nasycený roztok při 60°, který obsahuje našich 80,213g musíme jeho hmotnost snížit odpařením na m(60) = m(FeSO4)/w(60) = 80,213/0,3481 = 230,43g.
3: přepočítáme FeSO4 na heptahydrát: m(heptah.) = m(FeSO4)/w = 80,213/0,5464 = 146,8027g heptahydrátu. Našich 230,43g roztoku bude tedy obsahovat 146,8027g heptahydrátu a
m(H2O) = 230,43 - 146,8027 = 83,6273g volné vody. V ní bude přo 20°C rozpuštěno
m(heptah.rozp.) = 61,48*83,627/100 = 51,414g heptahydrátu. Teor. výtěžek je 146,8027-51,414 = 95,389g. Skutečnost % = 38,20 *100/95,389 = 40,05%.
Nějaké nejasnosti?
Přikládám odkaz : http://chemiejebozi.cz/download/ruzne/analyt_tab_volka.pdf (strana 71)
Zkoušela jsem to vypočítat, ale nějak si zase nevím rady :/ už jsem fakt zoufalá z toho.
Za každou pomoc budu vděčná!
m(H2O) = 385,21 - 146,82 = 238,38g volné vody. Rozpustnost heptahydrátu při 50°C je 149g/100g vody a w(60°) = 149/249 = 0,5984. Hmotnost roztoku, nasyceného při této teplotě je
m(60rozt.) = 146,82/0,5984 = 245,35g .(2)
Roztok obsahuje vedle heptahydrátu i 245,35 - 146,82 = 98,53g volné vody. V ní zůstane při 20°rozpuštěno m(heptah.) = 98,53*61,48/100 = 60,58g heptahydrátu, zbytek vykrystaluje.
m(kryst.teor.) = 146,82 - 60,58 = 86,24g. %Výtěžku = 100*38,2/86,24 = 44,29%.
Tak tohle mi vyšlo, pokud použiji rozpustnost při 50° - 149g/100g vody. Netroufám si to jednoduše interpolovat, protože další rozpustnost je až pro 90° a je někde nad 50°klesající.
OK? Nebo ještě je nějaký problém?
Jinak děkuji moc za rychlou reakci :)