Laboratorní výpočty (krystalizace)
Do 310 g 9,5% roztoku CuSO4 jsme vložili Fe ve formě očištěných ocelových hřebíků o jednotkové hmotnosti 0,65 g a 98% obsahu Fe (zbylá část jsou nereagující nerozpustné nečistoty). V kádince s touto směsí začala probíhat následující chemická reakce. CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu Na konci reakce jsme pevnou část přefiltrovali a usušili. Zbylý roztok jsme zahustili ke krystalizaci při 80 °C a ochladili na 10 °C. Vyloučené krystaly jsme přefiltrovali a nechali volně usušit. Vypočítejte: Hmotnost CuSO4.5H2O obsahujícího 8,00 % nerozpustných nečistot, který potřebujeme na přípravu roztoku. Vzniklý roztok jsme před reakcí přefiltrovali. (výsledek 1) Počet celých ocelových hřebíků, který je třeba k reakci veškerého CuSO4. Počítejte s 10% přebytkem hmoty ocelových hřebíků. (výsledek 2) Hmotnostní zlomek Cu v pevné odfiltrované směsi. (výsledek 3) Z kolika % zreaguje Fe z ocelových hřebíků? (výsledek 4) Množství krystalů FeSO4.7H2O z rušené krystalizace. (výsledek 5)
Odpovědi
Diskuze
m(CuSO4) = 310*0,095 = 29,45g; m(pentah.+neč.) = 29,45/(0,6392*0,92) = 50,08g (1)
CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4 => n(Fe) = n(Cu) = n(CuSO4) = 29,45/159,609 = 0,1845 mol
m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0,1845*55,845 = 10,304g; m(hřeb) = 1,1*10,304/0,98 = 11,566g
N(Hřeb.) 11,566/0,65 = 18 kusů hřebíků. (2)
m(Cu) = n*M = 0,1845*63,546 = 11,724g; m(zb.Fe + neč.) = 18*0,65 - 10,304 = 1,396g
w(Cu) = 100*11,724/(11,724+1,396) = 89,36% Cu (3)
Fe(celk) = 18*0,65*0,98 = 11,466; %Fe(spotř.) = 100*10,304/11,466 = 89,866% (4)
Pro vypočítání zbytku potřebuješ rozpustnost FeSO4.7H2O při 80 a 10°C. Když ji dodáš, tak to dopočítám.