skanuj0050 (24)

Ą- Stdwła roiiwpf^w

Rozwiązanie

W cdii znalezienia ułamka molowego etanolu w końcowym Roztworze (3) konieczne jest odrębno zbilansowanie ilości moli C2H5OH oraz HA w roztworach przed i po zmieszeniu.

Roztwór 1:1 mol roztworu zawierający 0,0417 moli C2H5OH i 0,9583 moli HjO ma masę: 0,0417 mol • 46 g/mol + 0,9583 mol • 18 g/mol = 19,1676 g.

Zatem w 100 g tego roztworu znajduje się 100 • 0,0417/19,1676 - 0,2176 moli C2H5OH oraz 100 • 0^583/19,1676 - 5,0000 moli HA-

Roztwór 2:1 mol roztwom zawierający 0,3699 moli CjHjOH i 0,6301 moli HA ma masę: 03699 mol • 46 g/mol + 0,6301 mol • 18 g/mol=283572 g.

Zatem w 100 g tego roztworu znajduje się 100 03699/283572 = 13044 moli CjHjOH oraz 100-0,6301/283572 =2.2220 moli HA

W roztworze 3 znajduje się: n^KjOH* (03176 + 13044) mol = 1,5220 mola CjH₅OH oraz n_H|0-5,0000+ 23220 = 73220 mola HA-

^CjHjOH " 13220

5^5^^*3220X73220

Jak widać w przypadku mieszania roztworów o stężeniach molalnych lub wyrażonych w ułamkach molowych obliczenia są dosyć skomplikowane. -W ogólnym przypadkfl najlepiej jest przeliczyć te stęienia na stężenia procentowe-

wagowe (w sposób j>odany w przykładach 15 i 16), a następnie prowadzić obliczenia w oparciu o podany schemat dla roztworów o takich stężeniach.

. Gdy mieszane są roztwory o stężeniach molowych, możliwe jest bezpośrednie zastosowanie tego schematu w celu dokonania szybkich przybliżonych obliczeń molowego stężenia otrzymanego roztworu.

Przykład 22    *" •

Zmieszano 100 cmii7,5 molowego H₂S0₄ o gęstości 1,83 g/cm³ i 200 cm³

0,418 molowego H2SO4 o gęstości 1,025 g/cm³, otrzymując roztwór o gęstości

1,515 g/cm^s. Jakie jest jego stężenie molowe? M_HjS<>4=98 g/mol. Rozwiązanie    • *

Cmi ■ 173 mol/dm³; V| ■ 100 cm³; di = 1,83 g/cra³; C_ra2=0,418mol/dmⁱ; V₂ - 200 cm³; rfe-1,025 g/cm³; dj -1360 g/cm³; C^ = x.

Bilans objętości roztworu: V| + V₂=Vj —100 cm³ + 200 cm³ — 300 cm³

Bilans ilości moli H₂SO«: V,C.|/iOOO + V_rC^i 000 - (V, + V₂)CW1000

100-17,5+ 200-0,418 100 + 200 .

ó,112mol/dm³

'mJ

v,:C_ml+v₂.c_r

V₍+V*

Otrzymana wartość nieco odbiega od rzeczywistej, ponieważ objętość końcowa roztworu nie jest równa sumie objętości mieszanych roztworów. Nie obowiązują tutaj prawo zachowania objętości, lecz prawo zachowania masy.

Vrd₁+V₂-d₂=V₃-d_3t

stąd Vj« OM, + Yj-daydj - (100-1,83 + 2001,025) g/1,36 g/cm⁵ = 285,3 cm¹ V₃ - 285,3 cm³ * (V, + V₂) = 300 cm³ Poprawna wartość stężenia molowego może być obliczona z następującego • bilansu: YrCWUWO + YrCWIOOO = V₃ -Ctó/lOOO

C

C_mi+V2'C_mi V,

100-17,5 +200-0,418    ,

-j—-—-— - 6,426 mola / dnr

285,3

Jeśli jednak gęstości mieszanych roztworów są. zbliżone do siebie: d| «d₂« dj, prawo addytywności objętości (V₃ ■ Vj + V₂) jest dość dokładnie spełnione. Din roztworów rozcieńczonych (<0,15 molowych) można przyjąć, że ich gęstość jc^ równa l,b0 g/cmM 3toso\vaćzdużądokładnościąrównaniebilansowe:

YrC™, + VrC.fi - (V, + YjJC.o

Podciąć przygotowywania roztworów dążymy do zwiększenia lub zmniejszenia stężenia dostępnego wcześniej roztworu.'

Zwiększenie stężenia roztworu można osiągnąć:

-    dodając roztwór bardziej stężony (przykład 19):

-    dodając czystą substancję:

-    odparowując rozpuszczalnik..

PrzykładZJ^*^*mmmt*    -

Ile należy dodać stałego NaOH do 200 g 12% roztworu wodorotlenku sodu, aby otrzymać roztwór 36%?

Rozwiązanie

c, - 100%; m_ri - x; C2 = 12%; m_rt ■= 200 g; m,₃-(x + 200) g \ cj = 36% m,| Ci + mrt’C2 ■ (m_ri + m^) C3 =0 100-x +12-200 ~(x+200)-36 x - 200-(36 -12)/(100 - 36) “ 75 g

Należy dodoć 75 g stałego NaOH.    ■    uwij