chemický výpočet
Chcete připravit modrou skalici, CuSO4•5H2O, z práškové mědi. Vycházíte z 5,00 g Cu, kterou nejprve spalujete v proudu kyslíku na CuO. Jakou bude mít teoreticky hmotnost vzniklý CuO, pokud reakce proběhne úplně? (výsledek 1)
Produkt po spalování má hmotnost pouze 5,94 g. Kolik tento produkt obsahuje CuO? (výsledek 2)
Tento produkt rozpouštíte v kyselině sírové (koncentrace 20 %, hustota 1,1394 g/cm3 v nadbytku 30 % proti stechiometrii = k obsahu CuO v produktu po spalování). Jaký objem kyseliny sírové použijete k rozpouštění CuO? (výsledek 3)
Reakcí vznikne modrý roztok, v němž je nezreagovaná měď. Tu odfiltrujete, modrý roztok opatrně zneutralizujete a zahustíte ke krystalizaci. Při teplotě 20°C získáte 8,80 g krystalů CuSO4•5H2O a 13,85 g matečného roztoku. Jaké byly ztráty (% Cu) při celé preparaci (kovová měď, kterou jste odfiltrovali, není produktem). (výsledek 4)
Vypočítejte:
• teoretickou hmotnost CuO vzniklého spalováním Cu
• skutečné množství CuO v produktu po spalování v gramech
• objem kyseliny sírové potřebné k rozpouštění CuO
• ztráty mědi během syntézy, v %
Prosim věděli byste mi pomoct?
Produkt po spalování má hmotnost pouze 5,94 g. Kolik tento produkt obsahuje CuO? (výsledek 2)
Tento produkt rozpouštíte v kyselině sírové (koncentrace 20 %, hustota 1,1394 g/cm3 v nadbytku 30 % proti stechiometrii = k obsahu CuO v produktu po spalování). Jaký objem kyseliny sírové použijete k rozpouštění CuO? (výsledek 3)
Reakcí vznikne modrý roztok, v němž je nezreagovaná měď. Tu odfiltrujete, modrý roztok opatrně zneutralizujete a zahustíte ke krystalizaci. Při teplotě 20°C získáte 8,80 g krystalů CuSO4•5H2O a 13,85 g matečného roztoku. Jaké byly ztráty (% Cu) při celé preparaci (kovová měď, kterou jste odfiltrovali, není produktem). (výsledek 4)
Vypočítejte:
• teoretickou hmotnost CuO vzniklého spalováním Cu
• skutečné množství CuO v produktu po spalování v gramech
• objem kyseliny sírové potřebné k rozpouštění CuO
• ztráty mědi během syntézy, v %
Prosim věděli byste mi pomoct?
Odpovědi
Diskuze
Když to nebude stačit, doplníme to.
n(O2) = 0,94/32 0,02937mol. n(CuO) = 2*n(O2) = 0,05875; n(Cupoc.) = 5/63,546 = 0,07868mol.
n(CuOteor.) = 0,07868mol; m(CuOteor-) = n*M = 0,07868*79,5454 = 6,259g (1)
n(CuOsk.) = 0,05875*79,5454 = 4,6733g (2)
n(H2SO4) = n(CuO) = 0,05875mol; m(H2SO4) = n*M = 0,05875*98,0785 = 5,762g
m(20%) = 1,3*5,762/0,2 = 37,453cm3; V(20%) = m/ρ = 37,453/1,1394 = 32,87cm3 (3)
n(CuSO4.5H2O) = n(CuO) = 0,05875mol; m(pentah.) = n*M = 0,05875*249,685 = 14,669g
Pokud do ztrát zahrneme i pentahydrát v matečném roztoku a produktem tedy bude jen 8,8g krystalů, pak m(Cu) = M(Cu)*m(pentah.)/M(pentah.) = 63,546*8,8/249,685 = 2,24g Cu
% ztrát Cu = 100*(5-2,24)/5 = 55,2%.
OK?