Zestaw 7

Przeliczanie stężeń roztworów.

Mieszanie roztworów.

Rozcieńczanie i zatężanie roztworów.

1. Obliczyć stężenie molowe 96-procentowego kwasu siarkowego(VI) o gęstości 1,84 g/cm³.

Masa molowa H2SO4=98g/mol

Cp=96%

d=1,84g/cm3=1840g/dm3

Cm=?

Korzystam ze wzoru:

Cm=Cp*d/100%*M

Cm=96*1840/100*98

Cm=18.02 mol/dm3

2. Obliczyć stężenie procentowe nadtlenku wodoru w 11,6-molowym perhydrolu o gęstości 1,13 g/cm³.

Masa molowa H2O2 M=34g/mol

Cm=11,6mol/dm3

d=1,13g/cm3 = 1130g/dm3

Cp=?

Cp=Cm*M*100%/d

Cm=11,6mol/dm3 *34g/mol*100%/1130g/dm3

Cm=34,9%

3. Ile moli H₂SO₄ znajduje się w 150 cm³ 25-procentowego roztworu o gęstości 1,2 g/cm³.

Obliczmy sobie najpierw mase r-ru:

mr=d*V

mr=1,2g/cm3*150cm3

mr=180g

teraz policzmy ile w nim jest tego kwasy

ms=Cp*mr/100%

ms=25%*180g/100%

ms=45g

Teraz liczymy liczbe moli:

n=ma/M

n=45g/98g/mol

n=0,46mola

4. Ile gramów NaH₂PO₄ znajduje się w 150 g 0,89-molowego roztworu o gęstości 1,07 g/cm³.

Dane:

Cmol = 0,89 mol/dm3

mr = 150 g

d = 1,07 g/cm3

n= ? ilość moli NaH2PO4 M = 23 + 2 +31 + 64 = 120 g/mol

Cmol = ms/MV

Obliczamy ms:

Zaczniemy od obliczenia V - objętości roztworu:

d = mr/ V - gęstość roztworu

V = mr/d

V = 150 g/1,07 g/cm3 = 140,2 cm3 = 0,1472 dm3

Ze wzoru na Cmol wyznaczamy ms

ms = Cmol x M x V

ms =0,89 mol/dm3 x 120 g/mol x 0,1472 dm3 = 15,72 g.

5. Obliczyć stężenie procentowe i molowe kwasu solnego otrzymanego po rozpuszczeniu 67,5 dm³ chlorowodoru, odmierzonego w warunkach normalnych, w 440 g wody, jeżeli gęstość otrzymanego roztworu wynosi 1,1 g/cm³.

mHCl=1u+35,5u=36,5u

1.

Zamieniam objętość HCl na masę

22,4dm3------36,5g HCl

67,5dm3--------xg HCl

x=67,5*36,5/22,4

x=110g HCl

2.Obliczam stężenie procent.

110g HCl------550g roztworu (110g subst. + 440g wody)

xg HCl---------100g roztworu

x=110*100/550

x=20g HCl

x=20%

3. Obliczam stęż. molowe

a)zamieniam masę HCl na liczbę moli

36,5g HCl------1mol

110g HCl-------xmoli

x=110/36,5

x=3mole

b)zamieniam masę roztworu na objętość

d=m/v

v=m/d

v=550/1,1

v=500cm3 roztworu

3mole HCl------500cm3 roztworu

xmoli-----------1000cm3 roztworu

x=3*1000/500

x=6moli

x=6mol/dm3

Stężenie procentowe kwasu solnego wynosi 20% a molowe 6mol/dm3

6. Ustalić wzór sumaryczny związku zawierającego 30,7% manganu, 15,7% azotu oraz tlen, jeśli wiadomo, że 20-procentowy roztwór wodny tego związku ma gęstość 1,17 g/cm³ i jest roztworem 1,3-molowym.

mamy 100 g związku, jest w nim zawarte:

30,7 g Mn

15,7g N

reszta to tlen, czyli 100 - 30,7-15,7=53,6g

następnie przliczamy to na mole, czyli dzielimy każdą masę przez masę molową pierwiastka, otrzymujemy:

30,7/55=0,558 mol Mn

15,7/14=1,121 mol N

53,6/16=3,35 mol O

dzielimy uzyskane wartości prze najmniejszą (czyli przez 0,558 ) i uzyskujemy:

dla O: 6,004 ~6

dla N: 2,01~2

dla Mn: 1

7. W jakim stosunku masowym należy zmieszać 80-procentowy kwas siarkowy z 20-procentowym kwasem siarkowym, aby otrzymać roztwór 30-procentowy?

8. W jakim stosunku objętościowym należy zmieszać 80-procentowy kwas siarkowy (ၲ = 1,73 g/cm³) z 20-procentowym kwasem siarkowym (ၲ = 1,14 g/cm³) , aby otrzymać roztwór 30-procentowy?

1) zeby obliczyc stosunek objetościowy trzeba znac stęzenia molowe.

M(H2SO4)=98g/mol

80% kwas

80g----100g r-ru

80g---100g/1.73g/cm3=57.8cm3

98g---1mol

80g--x

x=0.82mola

0.82mola-----57.8cm3

x----------------1000cm3

x=14.2 mola

20% mkwas analogicznie

20g-------100g

0,2 mola---- 87,7 cm3

x------------1000cm3

x=2.2mola

brak jest gęstości 30% kwasu-bo nie możemy liczyć stosunku objetości z Cp

ale d 30% kwasu to 1,25g/cm3 więc

30g-----100g

0,3 mola--------80cm3

xmola-------1000cm3

3,7 mola

teraz na krzyż:

Zawsze od wiekszego stęzenia mniejsze!

Cm1(bardziej stężonego kwasu).............................................Cms-Cm2=xjedn. obj.

.................................................Cms(szukanego steżenia)....x+yjedn. obj.

Cm2(zawsze o najmniejszym st.-dla wody0)............................Cm1-Cms=yjedn.obj

Czyli w twoim przypadku:

14.2mol...............3.7-2.2=1.5

...............3.7mol........

2.2mol..................14.2-3.7=10.5

No i stosunek objetościowy wychodzi 1.5:10.5=1:7

9. W jakim stosunku masowym należy zmieszać roztwory wodorotlenku sodu: 5-molowy (ၲ = 1,18 g/cm³) i 1-molowy (ၲ = 1,04 g/cm³), aby otrzymać roztwór 2,5-molowy?

5mol...................2,5-1 = 1,5cz. objęt.

..........2,5mol

1mol...................5-2,5 = 2,5cz. objęt.

Otrzymane części objęt. dzięki gęstości zamieniam na części masowe

m=v*d=1,5*1,18=1,77cz. masowych roztworu 5molowego

m=c*d=2,5*1,04=2,6cz. masowych roztworu 1 molowego

Roztwory (5 molowy i 1 molowy)należy zmieszać w stosunku

1,77 : 2,6

10. W jakim stosunku masowym należy zmieszać 36-procentowy kwas chlorowodorowy z roztworem 2,88-molowym (ၲ = 1,05 g/cm³), aby otrzymać roztwór 15-procentowy?

Wzór na stężenie molowe ma postać: Cm=n/V

zatem

ilość moli możemy obliczyć z powyższego wzoru po przekształceniu go do postaci: n=Cm*V więc:

w pierwszym roztworze jest 0,015 dm3*3 mol/dm3=0,045mola

w drugim roztworze jest 0,025 dm3* 1,4 mol/dm3=0,035mola

zatem

otrzymany roztwór ma stężenie molowe równe (0,045+0,035)mola/(0,015+0,025)dm3=0,08mola/0,04dm3=2 mole/dm3

11. Zmieszano 15 cm³ 3-molowego roztworu z 25 cm³ 1,4-molowego roztworu. Obliczyć stężenie molowe otrzymanego roztworu.

3 molowy roztwór:

3 mole - 1000 cm³

x moli - 15 cm³

x = 0,045 mola

1,4 molowy roztwór:

1,4 mola - 1000 cm³

x moli - 25 cm³

x = 0,035 mola

W nowym roztworze liczba moli jest równa sumie moli w roztworach początkowych:

0,045 + 0,035 = 0,08 mola

Objętość nowego roztworu jest równa sumie objętości roztworów początkowych:

15 cm³ + 25 cm³ = 40 cm³ = 0,04 dm³

Stężenie w nowym roztworze wynosi zatem:

0,08 mola / 0,04 dm³ = 2 mol/dm³

12. Zmieszano 10 g 10-procentowego roztworu z 20 g 2,5-procentowego roztworu. Obliczyć stężenie procentowe otrzymanego roztworu.

Roztwór 1

Cp=ms/mr x 100%

0,1=ms/10

ms=1g

Roztwór 2

0,025=ms/20

ms=0,5g

Po zmieszaniu:

Cp=1,5/30 x 100%

Cp=5%

13. Jaką objętość 6-molowego roztworu wodorotlenku sodu należy dodać do 280 cm³ 1-molowego roztworu , aby otrzymać roztwór ok. 2-molowy?

(x) 6 2-1=1

2 metoda krzyżaka x)

(0,28dm3) 1 6-2=4

x/0,28=1/4

x=0,07 dm3

14. Zmieszano trzy roztwory: 100 g roztworu 70-procentowego, 300 g roztworu 30-procentowego i 2400g roztworu 5-procentowego. Obliczyć stężenie otrzymanego roztworu.

100g-70% 70%=70gram

300g-30% 30%=90gram

2400g-5% 5%=120gram

100+300+2400=2800gram

70+90+120=280gram

2800-100%

280-x

x=280*100/2800

x=10%

Odp:roztwór jest 10%-owy

15. Ile gramów wody i ile gramów stężonego kwasu solnego (36%) należy zmieszać, aby otrzymać 200 g 10-procentowego roztworu?

36-10=26

10-0=10

czyli zmieszać trza w stosunku (kwas do wody) 10:26 , po skróceniu 5:13

5+13=18

200\18=11,11

5*11,11=55,55 g <= tyle kwasu

13*11,11=144,43 g <=tyle wody

16. Z jakiej ilości 30-procentowego roztworu można otrzymać 12 g 50-procentowego roztworu po odparowaniu odpowiedniej ilości wody?

mr1= ?

mr2=12g

Cp2= 50 %

Cp1= 30 %

ms2= (mr2*Cp2)/100%= 6 g

ms1= ms2

mr1= (ms1*100%)/Cp1= 20 g

odp. 20 g

17. Obliczyć stężenie molowe roztworu, otrzymanego przez rozcieńczenie 200 g 6-procentowego roztworu siarczanu(VI) magnezu do objętości 500 cm³.

Cmol=?

mr=200g

Cp=6%

Vr=500cm3=0,5dm3

MMgSO4=24g/mol+32g/mol+4*16g/mol=120g/mol

6gs---100gr-ru

xgs---200gr-ru

x=12gs

n=m/M

nMgSO4=12g/120g/mol=0,1mola

Cmol=n/Vr=0,1mola/0,5dm3=0,2mol/dm3

18. Do jakiej objętości wody należy wlać 150 g 30-procentowego roztworu, aby otrzymać roztwór 22,5-procentowy?

masz 150gr roztworu 30% czyli

100gr roztworu-----30 ram substancji rozpuszczonej

150gr roztworu-----x gr substancji

x=(150gr*30gr):100gr

x=45gr

45gr to masa substancji jaka musi być w roztworze końcowym- 22,5%owym, bo dolewasz tylko wody

100gr roztworu-----22,5gr substancji

x gr roztworu-----45gr substancji

x=(45gr*100gr):22,5

x=200gr ------masa roztworu końcowego

masa roztworu 1----150gr

masa roztworu końcowego-----200gr

masa wody którą musimy dodać-----50gr

50gr wody= 5cm sześciennych

19. 5 cm³ 70-procentowego roztworu kwasu siarkowego(VI) o gęstości 1,61 g/cm³ rozcieńczono do objętości 100 cm³. Obliczyć stężenie procentowe roztworu.

d=m/V =>m=d*V=1.61g/cm^3*5cm^3=8.05g - masa poczatkowego roztworu

jezeli 70g znajduje sie w 100g

to x g znajduje sie w 8.05g

x=70g*8.05g/100=5.635g

dodano 95g wody(bo 95cm^3=95g)

ms=5.635g

mrozp=95g+2.415g=97.415

mr=103.05g

Cp=ms/mrx100%=5.635x100%/103.05g=5.46% czyli ok 5.5% jak masz w odpwiedziach

20. Jaką objętość 0,15-molowego wodorotlenku sodu można otrzymać z 0,25 dm³ 0,75-molowego wodorotlenku sodu w wyniku rozcieńczania?

0,25 dm3 - x

1 dm3 - 0,75 mola

x= 0,25*0,75/1 = 0,1875 mola NaOH

0,15 mol - 1 dm3

0,1875 mol - x

x= 0,1875*1/0,15=1,25dm3

Odp.: 1,25 dm3 roztworu

21. Ile wody należy odparować ze 150 g 20-procentowego roztworu, aby otrzymać roztwór 28-procentowy?

mH2Oodp=?

mr1=150g

Cp1=20%

Cp2=28%

Cp=ms*100%/mr

czyli ms1=Cp1*mr1/100%

po podstawieniu:

ms1=30g

ms1=ms2

mH2O1=mr1-ms1=150g-30g=120g

ze wzoru na Cp obliczamy mr

czyli mr=ms*100%/Cp

po podstawieniu:

mr2=107g

mH2O2=mr2-ms1=77g

mH2Oodp=mH2O1-mH2O2=43g

Odp.Należy odparowac 43gH2O.

22. Obliczyć stężenie procentowe roztworu, otrzymanego po dodaniu 10 g substancji do 25 g roztworu 10-procentowego.

25g → 100%

10% → × g

×= 25 ÷100 × 10

x= 2,5g

Cp= (2,5 + 10 ÷ 25 +10 ) × 100%

Cp= 35,71%

Odpowiedź: stężenie procentowe roztworu to 35,71%

23. Ile wody należy odparować z 200 cm³ 0,1-molowego roztworu, aby otrzymać roztwór 2-molowy?

C=n/v

masz 200 cm3 (0,2 dm3) roztworu 0,1 molowego najpierw liczysz ile tam jest moli substancji czyli

n=0,2x0,1=0,02 mola

w roztworze masz wiec 0,02 mola i musisz obliczyc objetosc jaka powinien miec roztwor zawierajacy taka liczbe moli aby jego stez wynosilo 2

2=0,02/v

v=0,01dm3=10cm3

skoro musi miec 10cm3 to musisz odparowac 190cm3 wody z tych poczatkowych 200cm3.

24. Ile gramów chlorku sodu należy wsypać do 300 g 20-procentowego roztworu, aby otrzymać roztwór 28-procentowy?

Ile gramów chlorku sodu należy wsypać do 300 g 20 % roztworu, aby otrzymać roztwór 28 % ?

300g 20%...................100-28=72

...................28%

xg 100%..................28-20=8

300/x=72/8

72x=2400

x=33,3g NaCl

---