Problematyczne zadania

[adamantan]

To jest zadanie z jakiegoś zbioru, który ma na końcu zebrane wartości stężeń molowych stężonych, handlowych roztworów. Nie pamiętam w którym to było zbiorze, ale te wartości to np. (z tablic) C_HCl = 12,4 mol/dm³, C_HNO3 = 13,8 mol/dm³.

Należy obliczyć stężenia procentowe czystych związków HCl oraz HNO₃ w powstałej mieszaninie (wodzie królewskiej).
Więc:

C_p(HCl) = ((M_HCl * 3 * C_HCl)/(d_HCl * 3000 + d_HNO3 * 1000)) * 100%

C_p(HNO3) = ((M_HNO3 * 1 * C_HNO3)/(d_HCl * 3000 + d_HNO3 * 1000)) * 100%

Oczywiście woda jest

[pesel]

Cp(HCl) = ((MHCl * 3 * CHCl)/(MHCl * 3 * CHCl + MHNO3 * 1 * CHNO3)) * 100%

Cp(HNO3) = ((MHNO3 * 1 * CHNO3)/(MHCl * 3 * CHCl + MHNO3 * 1 * CHNO3)) * 100%

Trochę dziwne rozwiązanie. To wody w mieszaninie nie ma?

-

m_HCl=3V*C_HCl*M_HCl

m_HNO3=V*C_HNO3*M_HNO3

m_r-ru=3V*d_HCl+V*d_HNO3

%HCl=(3V*C_HCl*M_HCl/(3V*d_HCl+V*d_HNO3))*100%=(3*C_HCl*M_HCl/(3*d_HCl+d_HNO3))*100%

%HNO3=(V*C_HNO3*M_HNO3/(3V*d_HCl+V*d_HNO3))*100%=(C_HNO3*M_HNO3/(3*d_HCl+d_HNO3))*100%

gdzie d wyrażone w g/dm3

[far03]

Obliczyć stężenie molowe roztworu jednowodorotlenkowej zasady (K=10 do potęgi -4), wiedząc, że stężenie jonów OH- wynosi 0,02 mol/dm3.

[pesel]

Obliczyć stężenie molowe roztworu jednowodorotlenkowej zasady (K=10 do potęgi -4), wiedząc, że stężenie jonów OH- wynosi 0,02 mol/dm3.

[OH^-]=(K_B*C_B)^1/2 C_B=[OH^-]²/K_B

[far03]

A nie trzeba brać pod uwagę tego ze w równania stałej dysocjacji brane jest stężenie substancji niezdysocjowanej a nie to początkowe?

[pesel]

Przy tak małym stopniu dysocjacji (alfa=0.5%) można pominąć (najczęściej przyjmuje się alfa=5% jak granicę można-nie można). Zresztą można popatrzeć na dokładne rozwiązanie (wiadome, że będzie = przybliżone + 0.02) i samemu zdecydować:

K_B=[B⁺][OH^-]/[BOH]=[OH^-]²/(C_B-[OH^-])

C_B=([OH^-]²+K_B[OH^-])/K_B=4.02 (oraz alfa=0.4975%).

A przybliżone dało C_B=4.00.

[revage]

Oblicz ile m3 powietrza należy użyć do spalenia całkowitego 1m3 gazu którego skład prezdstawiono na diagramie(% objętosciowe): 50% H2, 35% CH4, 8%CO, 5%CO2, 2%- zzanieczyszczenia ktore nie ulegaja reakcji z O2. Przyjmij że powietrze zawiera 20% obj. Tlenu.

[pesel]

Oblicz ile m3 powietrza należy użyć do spalenia całkowitego 1m3 gazu którego skład przedstawiono na diagramie(% objętościowe): 50% H2, 35% CH4, 8%CO, 5%CO2, 2%- zanieczyszczenia, które nie ulegają reakcji z O2. Przyjmij że powietrze zawiera 20% obj. Tlenu.

Wszystkie gazy w tych samych warunkach. Przyjmuję, że mol każdego z nich zajmuje taką samą objętość.

H₂ + 1/2 O₂ H₂O
Na 0.5 m³ wodoru potrzeba 0.25 m³ tlenu

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O
Na 0.35 m³ metanu potrzeba 0.70 m³ tlenu

CO + 1/2 O₂ CO₂
Na 0.08 m³ tlenku węgla(II) potrzeba 0.04 m³ tlenu

V_tlenu=0.99 m³

V_powietrza=0.99/0.2=4.95 m³

[far03]

Mógłby mi ktoś po kolei wytłumaczyć te dwa zadania ?

Do 100cm3 0,2 molowego roztworu AgNO3 dodano 100cm3 0,2 molowego roztworu H2SO4. Oblicz masę wytrąconego osadu, jeżeli rozpuszczalność Ag2SO4 wynosi 0,8g ( w temperaturze, w której wykonano doświadczenie).

Ile gramów chlorku baru należy dodać do roztworu, w którym rozpuszczono 1,5g mieszaniny siarczanu(VI)sodu i siarczanu(VI)żelaza(III) aby mieć pewność, że użyto nadmiaru BaCl2 niezbędnego do całkowitego wytrącenia osadu.

[adamantan]

1.) Ponieważ w zadaniu została podana masa Ag₂SO₄ rozpuszczająca się w tych konkretnych warunkach (uwaga to nie jest rozpuszczalność masowa ani molowa) nie uwzględniamy efektu wspólnego jonu. Piszemy równanie reakcji:

2AgNO₃ + H₂SO₄Ag₂SO₄ + 2HNO₃

M_Ag2SO4 = 311.81g/mol

Obliczamy liczby moli substratów przed reakcją:

n_AgNO3 = 0,1dm³ * 0,2 mol/dm³ = 0,02 mola
n_H2SO4 = 0,1dm³ * 0,2 mol/dm³ = 0,02 mola

Na podstawie równania reakcji stwierdzamy, że H₂SO₄ został użyty w nadmiarze (0,01 mola nadmiaru).
Na podstawie ilości użytego AgNO₃ obliczamy ilość powstałego Ag₂SO₄.

z 2 moli AgNO₃ powstaje 1 mol Ag₂SO₄
to z 0,02 mola -|| x

x = 0,01 mola Ag₂SO₄

Przeliczamy na masę:
m_Ag2SO4 = 311,81 * 0,01 = 3,12 g

Jak piszą w zadaniu 0,8 g się rozpuściło, więc reszta to wytrącony osad, czyli 2,32 g.
-

2.)
Mieszanina zawiera Na₂SO₄ oraz Fe₂(SO₄)₃. Zastanówmy się najpierw, na którą z tych soli (na jednostkę masy np. 1g) potrzeba użyć większej masy BaCl₂ do całkowitego wytrącenia jonów SO₄^2-:

Na₂SO₄ + BaCl₂BaSO₄ + 2NaCl
142,07 g 208,23 g
1 g - x g

x = 1,47 g

To samo robimy dla drugiej soli:

Fe₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂3BaSO₄ + 2FeCl₃

399,91 g 624,69 g
1 g - y g

y = 1,56 g

Widzimy, że więcej masowo trzeba użyć na Fe₂(SO₄)₃. Dlatego też, najbardziej niekorzystny przypadek mieszaniny będzie wtedy, gdy zawiera ona praktycznie sam Fe₂(SO₄)₃ i śladowe ilości Na₂SO₄. W praktyce w takiej sytuacji przyjmujemy, że cała mieszanina, to ten najniekorzystniejszy składnik. Więc mamy 1,5 g Fe₂(SO₄)₃ dla którego mamy obliczyć, ile dokładnie potrzeba BaCl₂, aby wytrącić wszystkie jony SO₄^2-:

Fe₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂3BaSO₄ + 2FeCl₃

399,91 g 624,69 g
1,5 g - z g

z = 2,34 g

Odp. Należy dodać co najmniej 2,34 g BaCl₂ do podanej mieszaniny siarczanów(VI), aby mieć pewność całkowitego wytrącenia osadu.

Pamiętajmy, że są to obliczenia ile potrzeba co najmniej, no bo bez obliczeń można powiedzieć - dodajmy tonę BaCl₂ i też jest gwarancja, że wszystkie jony SO₄^2- zostaną wytrącone

[far03]

Drugie świetnie wytłumaczone. Dziękuję . A co do pierwszego to odpowiedź jest niestety 1,5.

[adamantan]

Drugie świetnie wytłumaczone. Dziękuję . A co do pierwszego to odpowiedź jest niestety 1,5.

W takiej sytuacji autor miał pewnie na myśli rozpuszczalność masową równą 0,8 g/100g H₂O (ale to trzeba podać w zadaniu) oraz przyjął gęstości obu roztworów wodnych jako zbliżone do gęstości czystej wody , czyli 1 g/cm³.

Sprawdźmy:

Obliczmy masę wody w pierwszym roztworze przed zmieszaniem:

100cm³ 0,2 molowego roztworu AgNO₃
M_AgNO3 = 169,88 g/mol

m_AgNO3 = 0,02 * 169,88 = 3,40 g

100cm³ roztworu o gęstości 1 g/cm³ ma masę 100 g.
Wody zatem jest w nim:

m_w1 = 100 - 3,40 = 96,6 g

Obliczmy masę wody w drugim roztworze
100cm³ 0,2 molowego roztworu H₂SO₄

M_H2SO4 = 98,09 g/mol

m_H2SO4 = 0,02 * 98,09 = 1,96 g
100cm3 roztworu o gęstości 1 g/cm³ ma masę 100 g.
Wody zatem jest w nim:

m_w2 = 100 - 1,96 = 98,04 g

Sumarycznie całej wody po zmieszaniu jest:

m_całkH2O = m_w1 + m_w2 = 96,6 g + 98,04 g = 194,64 g

Jeśli teraz założymy, że to 0,8 g w treści zadania to rozpuszczalność masowa powstającego Ag₂SO₄ w warunkach reakcji to:

0,8 g Ag₂SO₄ rozpuszcza się w 100 g H₂O
to x g Ag₂SO₄ rozpuści się w 194,64 g H₂O

x = 1,56 g

Skoro tyle jest rozpuszczone a powstało 3,12 g Ag₂SO₄ (z poprzednich wyliczeń) to wytrąciło się:

3,12 - 1,56 = 1,56 g

Treść tego zadaniu powinna być lepiej sformułowana

[Uśmieszek]

Witam
Czy ktoś by mógł mi wytłumaczyć czemu w H2SO3- ilość wiązań (pi) jest zerowa?
Jak rozrysowałam sobie to wyszło mi 5- ilość wiązań (sigma) i 1 wiązanie (pi)
a jednak jest to błędem.

Czy przy wiązaniu jonowym jest po prostu (jakby jedno wiązanie i wtedy rzeczywiście nie ma (pi) tylko jest jedno (sigma)? )

I jak wtedy się liczy przy w. koordynacyjnym?

Proszę o pomoc!