Zadania ze stężeń

Ile wody należy dodać do 100cm³ kwasu azotowego HNO₃ o gęstości d = 1,34 g/m³ i stężeniu C_p = 55% aby otrzymać roztwór o stężeniu C_m = 0,1mol/dm³. Kontrakcję pominąć.

C_{p stężenie} = m_s / m_v x 100%

C_m = n_{liczba moli substancji} / V_{objętość rotworu}

d_gęstość = m_v / V_r 1,34 g/cm³ = m_r / 100cm³

m_r = d_gęstość x V_r m_r = 1,34g/cm³ x 100cm³ = 134g

podstawić do wzoru na C_p:

C_{p stężenie} = m_s / m_v x 100% 55% = m_s / 134g x 100%

m_s = C_{p stężenie} x m_v / 100% m_s = 55% x 134g / 100% = 73,7g

M_HNO3 = 1+14+48 = 63 g/mol ( masa molowa z tablic )

n = m_s / M

n = 73,7 g / 63 g/mol = 1,17 mola

C_{m stężenie molowe} = n / V mol/dm³

V = n / C_m V = 1,17mola / 0,1mol / dm³ = 11,70dm³ ( objętość końcowa )

11,7dm³ - 0,1dm³ = 11,6dm³

Odp.: 11,59dm3

 

Ile cm³ C_p = 36% roztworu HCl o gęstości d = 1,18g/cm³ należy rozcieńczyć wodą aby przygotować V₂ = 5 dm³ roztworu o stężeniu C_m2 = 0,15 mol/dm³.

C_p = 36% d = 1,18g/cm³ V₂ = 5 dm³ C_m2 = 0,15 mol/dm³

V₁ = ?

C_m2 = n / V₂ 0,15mol/dm³ = n / 5dm³ n_{ilość moli} = 0,15mol/dm³ x 5dm³ = 0,75mola

M_HCL = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol ( masa molowa z tablic )

n = m_s / M 0,75mola = m_s / 36,5 g/mol m_s = 0,75g/mol x 36,5g/mol = 27,38g

C_{p stężenie} = m_{v substancji} / m_roztworu x 100%

m_roztworu = m_{v substancji} x 100% / C_{p stężenie} m_v = 27,38g x 100% / 36% = 76,06g

d_gęstość = m_v / V_r 1,18g/cm³ = 76,06g / V_r

V_r = 76,06g / 1,18g/mol = 64,46cm³

Odp. 64,35 cm3

 

Zadania z iloczynu rozpuszczalności

[AgCl] [Ag⁺] [Cl^-] = Kir = x*x =x²

[PbJ₂] [Pb²⁺] [2j^-] = Kir = x*2x² = 4x³

[CoS] [Co²⁺] [S^2-] = Kir = x*x = x²

W ilu dm³ wody można rozpuścić 0,2 g CaC₂O₄.

Kir = 2,57*10^-9 M =

CaC₂O₄ → Ca²⁺ C₂O₄^2-

Kir = x*x = x²

x = pierwiastek z Kir

pierwiastek z 2,57*10^-9 = 5,0695*10^-5

w 1 dm³ → m=x*M = 5,0695*10^-5 *M = wynik

wynik - 1dm³

0,2g - x

x = 1dm³ * 0,2g / wynik

W ilu dm³ wody można rozpuścić 0,2g Ć=CaCO₃?

Kir = 4,7*10^-9 M=100g/mol

CaCO₃ Ca²⁺ +CO^2-₃

Kir = x*x=x²

W 1dm³ m=x*M = 6,8557*10^-5 *100g/mol = 6,8557*10^-3 mol/dm³

0,0068557 mol/dm³ ---- 1dm³

0,2g ----- x

x=1dm³ * 0,2g / 0,0068557mol/dm³ = 0,00137

Zadania z wytrąceniem osadu.

Czy powstanie osad jeżeli zmieszamy ze sobą 100cm³ roztworu NaCl o stężeniu 0,01 mol/dm³ i 150 cm³ Na₂SO₄?

KiR_Na2SO4 = 6,26x10^-5

Odp.: Nie wytraci się.

 

Czy wytrąci się osad CaSO₄ gdy 100cm³ CaCl₂ o stężeniu 0,1 mol/dm³ i 150cm³NaSO₄ o takim samym stężeniu a Kir = 6,26*10^-5

CaCl₂ + NaSO₄CaSO₄ + 2NaCl

nCa²⁺ = nCaCl₂ = C*V = 0,01mol/dm³*0,1dm³ = 0,001mol

nSO₄ = nNa₂SO₄ = C*V = 0,01mol/dm³*0,15dm³ = 0,0015mol

po zmieszaniu V=(100 + 150) = 250cm³=0,25dm³

C_Ca²⁺ = 0,001/0,25=4*10^-3mol/dm³

C_SO4^2- = 0,001/0,25 = 6 *10^-mol/dm³

Kir = 4*10^-3*6*10^-3=2,4*10^-5

2,4*10^-5<6,16 *10^-5

osad się nie wytrąci!!!

Czy powstanie osad jeżeli zostaną zmieszane jednakowe objętości 0,10 molowego Pb(NO₃)₂ i 0,40 molowego NaCl.

KiR _PbCl2 = 1,7x10^-5

Odp.: Tak

 

Zadania z wydajności reakcji

W_wydajność% = masa produktu / masa produktu teoretyczna *100%

3,8g octanu ołowiu Pb(CH3COO)₂ rozpuszczono w 30cm³ ciepłej wody destylowanej zakwaszonej CH₃COOH

2g KCr₂O₇ rozpuszczono w 30cm³ wody destylowanej

Suchy osad 3,17g

M_K2Cr2O7 = 294g/mol

M_Pb(CH3COO)2 = 379g/mol

2Pb(CH₃COO)₂ * 3H2O + K₂CrO₇ → 2PbCrO₄ + 2CH₃COOH + 5H₂O + 2CH₃COOK

n _octanu = 3,8g / 379g/mol = 0,01mola

n _dwuchromianu = 2g / 294g/mol = 0,007mola

dwuchromianu użyto w nadmiarze

2 mole octanu - 2 mole dwuchromianu

0,01 mola - x

x = 0,01mola

m_PbCrO4 = n * M = 0,01mola * 323g/mol = 3,23g

Wydajność reakcji

3,23g - 100%

3,17g - x

x = 97,53%

 

Zadania z PH:

Jakie jest pH roztworu kwasu siarkowego o stężeniu C_m=0,005  mol/dm³.

 

pH = -log[H⁺] stężenie molowe jonów H

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

stężenie [H⁺] = 2 _{(liczba jonów H+)} x C_m = 2 x 0,005 mol/dm³ = 0,01 mol/dm³

pH = -log 0,01 = 2

Jakie jest pH roztworu zawierającego 0,365 g HCl w 1 dm³?

m_s HCL = 0,365g C_m = ? (stężenie molowe) V_r = 1 dm³

C_m = n / V_r n = m_s / M M = 36,5

n = 0,365g / 36,5 g/mol = 0,01 mola

C_m = 0,01 mola / 36,5 dm³ = 0,01 mol/dm³

stężenie [H⁺] = 1 _{(liczba jonów H+)} x C_m = 1 x 0,01 mol/dm³ = 0,01 mol/dm³

pH = -log 0,01 = 2

Obliczyć pH roztworu HNO₂ o stężeniu 0,3206 mol/dm³ zdysocjowanego w 5%

HNO₂ → H⁺ + NO₂^-

[H⁺] = α * c = 0,05 * 0,3206 mol/dm³ = 0,01603 mol/dm³

pH^-H 1,603*10^-2 = 2 - 0,2041 = 1,80

Kompleksometria

Obliczenia

N_EDTA=NMg²⁺ C_EDTA*V_EDTA=CAl²⁺ + VMg²⁺ CMg²⁺=(C_EDTA*V_EDTA)/Val²⁺

Musimy dysponować mianowanym roztworem EDTA o dokładnie określonym stężeniu

Masa molowa EDTA 372,24 g/mol

Stężenie molowe roztworu EDTA C = n / V = m_{naważki EDTA} / M_{masa molowa EDTA} * V_kolby =

Masa Mg²⁺ 24,31g/mol

n_EDTA / n_Mg2+ = 1 / 1

C_EDTA * V_EDTA / C_Mg2+ * V_Mg2+ = 1 / 1 → C_Mg2+ = C_EDTA * V_EDTA / V_Mg2+

Stężenie molowe EDTA

Masa Mg²⁺

M_Mg2+ = C_Mg2+ * M_Mg2+ * V_Mg2+

Zadanie 1

Ile procent miedzi zawierała analizowana próbka miedzi po rozpuszczeniu 0,7585g i zamaskowaniu innych składników. Na zmiareczkowanie Cu zużyto 28,9cm³ 0,00934 molowego roztworu EDTA.

Masa próbki 0,7585g

M =63,5 g/mol

N_Cu = N_EDTA = C_{EDTA *} V_{EDTA =} 0,00934mo/dm³ * 0,0289dm³ = 2,7*10^-4mola

mc_u=n*M = 2,7*10^-4mola * 63,5g/mol = 0,01714g

C%Cu=(mc_u*100%)/mpr =(0,012114*100)/0,7585 = 2,26%

Zadanie 2

Wyrazić twardość wody w stopniach mini molowych i niemiecki jeżeli na zmiareczkowanie próbki 100cm³ wody zużyto 35cm³ EDTA w stężeniu 0,024 mol/dm³

Cw*Vw= C_EDTA*V_EDTA

1⁰mmol - 0,5mmol/dm³ 1⁰mmol = 2,8⁰N

x - 8,4mol/dm³ x=16,8⁰mmol 16,8⁰mol = x = 47,04N

Zadanie 3

Jaka objętość 0,002 molowego roztworu EDTA została zużyta na zmiareczkowanie próbki wody o objętości wody 500cm³, jeśli jej twardość wody wynosi 5⁰N.

N_EDTA = Njonów

0,5mmol/dm³ = 2,8⁰N

x = 5⁰N x = 0,8929mmol/dm³

0,8929*10^-3mol/dm³=8,93*10^-4mol/dm³

Zadanie 4

Oblicz ile gramów wersanianu sodowego należy rozpuścić w kolbie na 500cm³, aby 10³ roztworu EDTA, reagowało z jonami wapnia i magnezu zawartymi w 20cm³ wody o twardości 12⁰mmol.

C_EDTA*V_{EDTA =} Cjonów*Vwody

12⁰mmol - x

1⁰mmol - 0,5mmol/dm³ x= 6mmol/dm³ = 0,006mol/dm³

M=375,24g/mol

m = n * M = C_EDTA*V_EDTA*M_EDTA = 0,012ml/dm³ * 0,5dm³ * 372,24g/mol = 2,2334g

Zadania na 1 punkt:

W jakim stosunku należy zmieszać dwa roztwory, np. 40% i 12% aby końcowy miał 18%.

Cp₁ = 40%

Cp₂ = 12%

Cp_K = 18%

m_r1 / m_r2 = Cp₂ - Cp_K / Cp₁ - Cp_K = 12 - 18 / 40 - 18 = 6 / 22 = 3 / 11

gdyby był roztwór z H₂O to 0%

Cp₁ Cp₂ - Cp_K

Cp_K

Cp₂ Cp₁ - Cp_K

---