Příklad na neutralizaci
Ahoj, chtěla bych se s vámi poradit. Neví někdo jaké bude pravděpodobně pH v tomto příkladu a jaký bude hmotnostní zlomek Na2SO4. Nevím zda při počítání hmotnostního zlomku mám zahrnout i hmotnost nezreagované výchozí látky či nikoliv. Děkuji za pomoc.
V kádince jste smíchali 100g 10% roztoku NaOH a 100 g 10% roztoku H2SO4. Jaká reakce proběhne a jaké pH bude mít výsledný roztok? (Výsledek 1) Co bude obsahovat výsledný roztok, vypočítejte hmotnosti všech jeho složek (výsledek 2, 3, 4). Obsah soli ve výsledném roztoku vyjádřete hmotnostním zlomkem (výsledek 5).
M(H2SO4)= 98,079 g/mol, M(NaOH)= 39,997 g/mol, M(Na2SO4)= 142,041 g/mol, M(H2O) = 18,015 g/mol
Můj postup:
1)Neutralizace: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
výsledný roztok má pH větší než 7
2) n/2(NaOH) = m(NaOH)/(2*M(NaOH)) = 100*0,1/(2*39,997) = 0,125 mol - nezreaguje celá
n(H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 10/98,079 = 0,102 mol - zreaguje celý
n(Na2SO4) = n(H2SO4) = 0,102 mol
m(Na2SO4) = 0,102 * 142,01 = 14,48 g
3) n(H2O) = 2n(H2SO4)
m (H2O) = 2*0,102*18,015 = 3,67 g
4) n´(NaOH) = n (NaOH) - 2n (H2SO4) = 0,046 mol
m(NaOH) = m (nezreag. v. l.) = 0,046 * 39,997 = 1,84 g
5) W (Na2SO4) - počítám i s hmotností nezreagované výchozí látky
w = 14,1/19,99 = 0,724
V kádince jste smíchali 100g 10% roztoku NaOH a 100 g 10% roztoku H2SO4. Jaká reakce proběhne a jaké pH bude mít výsledný roztok? (Výsledek 1) Co bude obsahovat výsledný roztok, vypočítejte hmotnosti všech jeho složek (výsledek 2, 3, 4). Obsah soli ve výsledném roztoku vyjádřete hmotnostním zlomkem (výsledek 5).
M(H2SO4)= 98,079 g/mol, M(NaOH)= 39,997 g/mol, M(Na2SO4)= 142,041 g/mol, M(H2O) = 18,015 g/mol
Můj postup:
1)Neutralizace: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
výsledný roztok má pH větší než 7
2) n/2(NaOH) = m(NaOH)/(2*M(NaOH)) = 100*0,1/(2*39,997) = 0,125 mol - nezreaguje celá
n(H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 10/98,079 = 0,102 mol - zreaguje celý
n(Na2SO4) = n(H2SO4) = 0,102 mol
m(Na2SO4) = 0,102 * 142,01 = 14,48 g
3) n(H2O) = 2n(H2SO4)
m (H2O) = 2*0,102*18,015 = 3,67 g
4) n´(NaOH) = n (NaOH) - 2n (H2SO4) = 0,046 mol
m(NaOH) = m (nezreag. v. l.) = 0,046 * 39,997 = 1,84 g
5) W (Na2SO4) - počítám i s hmotností nezreagované výchozí látky
w = 14,1/19,99 = 0,724
Odpovědi
Diskuze
n(NaOH) = 10/39,997 = 0,25mol; n(H2SO4) = 0,102mol
n(NaOH)/2 = 0,125 je větší, než n(H2SO4), protože pro stechiometrický poměr platí:
n(NaOH)/2 = n(H2SO4) => n(NaOH) = 2*n(H2SO4) = 2*0,102 = 0,204 mol NaOH zreagujer.
Nadbytek NaOH je tedy n(NaOH nadb) = 0,25 - 0,204 = 0,046mol NaOH zůstane vy výsledném roztoku.
n(Na2SO4) = n(H2SO4) = 0,102mol; n(H2O) = 2*0,102 = 0,204mol. m(H2O = 0,204*18 = 3,7g
Pokud bude objem výsledného roztoku přibližne stejný, jako objem vody o hustotě 1g/cm3, bude
V(rozt.) = 2*90 + 3,7 = 183,7g = 183,7cm3
1: Soli silných kyselin a zásad pH neovlivňují. pH roztoku bude určeno nadbytkem NaOH. NaOH je silná zásada, takže platí:
c(OH-) = c(NaOH) = n/V = 0,046/0,1837dm3 = 0,25mol/dm3; pOH = -log(c(OH-)) = -log(0,25) = 0,6
pH = 14 - pOH = 14 - 0,6 = 13,4
2: m(H2O) = 183,7g
3: m(NaOH) = 0,046*39,97 = 1,839g NaOH
4: m(Na2SO4) = 0,102*142,041 = 14,49g Na2SO4; Celkem m(roztoku ) = 200,03g
Součet hmotností původních roztoků je 2*100g, rozdíl 0,03g je dán zaokrouhlovacími chybami.
5: w(Na2SO4) = 14,49/200,03 = 0,0724
Rozdíly jistě najdeš sama. Případné nejasnosti vysvětlím.