Příklady chemie
1. Roztok NaOH má koncentraci 20% a hustotu ρ 1,111 g.cm-3. Jaká je jeho koncentrace v mol.l-1 ? m.h. NaOH = 39,99
2. Bude kontrolován zásobní roztok kyseliny dusičné jejíž předpokládaná koncentrace má být 7 %. Bude se muset před titrací tato kyselina ředit a pokud ano tak kolikrát. Budeme titrovat odměrným roztokem KOH c = 0,01 mol.l-1, objem vzorku bude 10 ml a máme k dispozici byretu s maximálním objemem 50 ml ? m.h. HNO3 = 63
3. Z 1,254 g krmiva byl připraven výluh o objemu 250 ml. Z tohoto výluhu bylo odebráno na titraci 20 ml. Tento vzorek byl titrován odměrným roztokem AgNO3 c = 0,01 mol.l-1 na stanovení obsahu chloridu železitého. Spotřeba odměrného roztoku byla 4,25 ml. Kolik g chloridu železitého bylo obsaženo v jednom kilu krmiva? m.h. FeCl3 = 162
4. Kyselina chlorovodíková má koncentraci 18% a hustotu 1,125 g/cm3. Kolik ml ji budete potřebovat na přípravu roztoku o objemu 250 ml a koncentraci 0,6 mol.l-1
m.h. HCl 36,45
5. Byl kontrolován zásobní roztok koncentrované kyseliny siřičité. 0,5 ml této kyseliny byl napipetován do odměrné baňky na 50 ml a ta byla doplněna po rysku. Z tohoto ředění bylo napipetováno na titraci 10 ml. Bylo titrováno odměrným roztokem NaOH o koncentraci 0.02 mol.l-1 a spotřebě 9,9 ml. Vznikal hydrogensiřičitan sodný. Vyjádřete koncentraci kyseliny v g.l-1.
m.h. H2SO3 = 82
2. Bude kontrolován zásobní roztok kyseliny dusičné jejíž předpokládaná koncentrace má být 7 %. Bude se muset před titrací tato kyselina ředit a pokud ano tak kolikrát. Budeme titrovat odměrným roztokem KOH c = 0,01 mol.l-1, objem vzorku bude 10 ml a máme k dispozici byretu s maximálním objemem 50 ml ? m.h. HNO3 = 63
3. Z 1,254 g krmiva byl připraven výluh o objemu 250 ml. Z tohoto výluhu bylo odebráno na titraci 20 ml. Tento vzorek byl titrován odměrným roztokem AgNO3 c = 0,01 mol.l-1 na stanovení obsahu chloridu železitého. Spotřeba odměrného roztoku byla 4,25 ml. Kolik g chloridu železitého bylo obsaženo v jednom kilu krmiva? m.h. FeCl3 = 162
4. Kyselina chlorovodíková má koncentraci 18% a hustotu 1,125 g/cm3. Kolik ml ji budete potřebovat na přípravu roztoku o objemu 250 ml a koncentraci 0,6 mol.l-1
m.h. HCl 36,45
5. Byl kontrolován zásobní roztok koncentrované kyseliny siřičité. 0,5 ml této kyseliny byl napipetován do odměrné baňky na 50 ml a ta byla doplněna po rysku. Z tohoto ředění bylo napipetováno na titraci 10 ml. Bylo titrováno odměrným roztokem NaOH o koncentraci 0.02 mol.l-1 a spotřebě 9,9 ml. Vznikal hydrogensiřičitan sodný. Vyjádřete koncentraci kyseliny v g.l-1.
m.h. H2SO3 = 82
Odpovědi
Diskuze
1: Litr roztoku má hmotnost 1111. Volím litr proto, že molární koncentrace má rozměr mol/dm3, takže počet molů v 1 dm3 je současně molární koncentrací.
m(NaOH)= 1111*0,2 = 222,2g => n(NaOH) = m/M = 222,2/39,99 = 5,5564 mol.
c(NaOM) = n/V = 5,5564/1 = 5,5564 mol/dm3.
2: Přepočítáme si hmotnostní zlomek HNO3 v kontrolovaném roztoku na molární koncentraci. Při zanedbání hustot(hustota 1 dm3 je 1000g/dm3) bude
w(HNO3) = ,7 a c(HNO3) = 0,07*1000/63 = 1,111 mol/dm3.
Optimální množství kyseliny v titrovaném objemu 10cm3 odpovídá spotřebě titračního činidla v polovině objemu byrety. Takže
n(HNO3) = n(KOH) V*c = 0,025dm3*0,01 = 0,00025mol HNO3 bude obsaženo v titrovaném objemu vzorku - v 10cm3 = 0,01dm3 naředěného vzorku. Koncentrace v něm bude c = n/V = 0,00025/0,01 = 0,025mol/dm3. Jestliže indexem 1 označíme hodnoty zásobního roztoku, hodnoty naředěného roztoku budou mít index 2:
c1*V1 = c2*V2 => V2/V1 = c1/c2 = 1,111/0,025 = 44,44, tedy 10cm3 zásobního roztoku zředíme přibližně na 444cm3. Ale v praxi bychom to zředili s ohledem na dostupné nádobí buď 25x (10 cm3 do 250ccm3) nebo 50x. A je také možné že používáte jiný optimální objem titračního činidla než je polovina objemu byrety.
3: Výluh celého vzorku byl v 250cm3, titrovali jsme z tohoto výluhu 20cm3, takže faktor zředění fz = 250/20 = 12,5. Když jím vynásobíme hmotnost FeCl3, nalezenou v titrovaném objemu 20cm3, dostaneme hmotnost ve vzorku.
Titrační rovnice je FeCl3 + 3AgNO3 = 3AgCl + Fe(NO3)3; odtud dostaneme
m(FeCl3) = fz*n(AgCl)*M(FeCl3)/3 = 12,5*0,00425*0,01*162/3 = 0,0287g/vzorek.
m(FeCl3)/kg = 0,0287/0,001254 = 22,887g/kg krmiva.
faktor zředění 0,5 -> 50 cm dá fz100x a 10 z 50 ho zvýší ještě 5x takže celkem fz = 500. Reakční rovnice je
NaOH + H2SO3 = NaHSO3 + H2O (podle zadání). n(H2SO3) = n(NaOH) = 0,0099dm3*0,02mol/dm3 = 0,000198 mol
m(H2SO3) = 500*0,000198*82 = 8,118g/dm3, tedy přibližně poloviční.
OK?