Zadania do tematu 3

2^*/45, 4*/45, 5/53, 6/46, 9/46, 19/46, 11/46, 14*/46, 15/46, 20/47, 21*/47.

Rozwiązania wybranych zadań z tematu 3

2*/45

V_r = 150 cm³ = 0,150 dm³, p[%] = 26,0% kwasu solnego, d_r = 1,129 g/cm³,

Obliczyć n_HCl w tej objętości roztworu i stężenie molowe HCl.

M_HCl = 1,008 + 35,453 = 36,461 g/mol

m_r = V·d_r = 150·1,129 = 169, 35 g, co zaokrąglamy do 169,4 g

m_{HCl =} m_r· p[%]/100 = 169,4·26,0/100 = 44,04 g

n_HCl = m_HCl/M_HCl = 44,04/36,461 = 1,208 mol, z dokładnością do trzech cyfr 1,21 mol HCl

c_HCl = n_HCl/V_r = 1,208/0,150 = 8,05 mol/dm³

4*/45

Zbiornik o V = 5,00 m³, m = 200 g mieszaniny CO₂ i N₂, p[%]_azot = 46,8%

[CO₂] = ?, [N₂] = ?

M_CO2 = 12,0112 + 2·15,9994 = 44,0100 g/mol; M_N2 = 2·14,0067 = 28,0134 g/mol

m_N2 = m·p[%]_azot/100 = 200*46,8/100 = 93,60 g

m_CO2 = m - m_N2 = 200 - 93,60 = 106,4 g

[CO₂] = m_CO2/M_CO2·V = 106,4/44,0100*5 = 0,484 mol/m³

[N₂] = m_N2/M_N2·V = 93,60/28,0134*5 = 0,668 mol/m³

6*/46

V_r = 2,00 dm³ = 2000 cm³ roztworu kwasu selenowego H₂SeO₄, p[%] = 30,0% H₂SeO₄,

n_kwasu = 5,24 mol.

Obliczyć d_r = ?

M_H2SeO4 = 144,96 g/mol

m_kwasu = n_kwasu· M_H2SeO4 = 5,24·144,96 = 759,6 g

m_r = m_kwasu·100/p[%] = 759,6·100/30,0 = 2532 g

d_r = m_r/V_r = 2532/2000 =1,27 g/cm³

10*/46

Mieszanina chloroformu (CHCl₃) i heksanu (C₆H₁₄). p[%]_chloroform = 58,0%. Obliczyć ułamek molowy chloroformu x_chloroform.

x_i ≡ n_i/Σn_{i = 1,2,,3, … k}, gdzie k jest liczbą składników mieszaniny (roztworu). Σx_{i = 1, 2,3, … k} ≡ 1.

W zadaniu mamy mieszaninę dwuskładnikową, zatem k = 2:

Σn_i = n_chloroform + n_heksan

x_chloroform = n_chloroform/( n_chloroform + n_heksan)

M_CHCl3 = 119,39 g/mol; M_C6H14 = 86,17 g/mol

Zakładamy, że masa mieszaniny m_mieszaniny = m_chloroform + m_heksan = 100 g, wobec tego: m_chloroform = 58,0 g, n_chloroform = m_chloroform/ M_CHCl3 = 58,0/119,39 = 0,4858 mol,

m_heksan = 100 - 58 = 42,0 g, n_heksan = m_heksan/ M_C6H14 = 42,0/86,17 = 0,4874 mol,

Σn_i = n_chloroform + n_heksan = 0,4858 + 0,4874 = 0,9732 mol,

x_chloroform = n_chloroform/( n_chloroform + n_heksan) = 0,4858/0,9732 = 0,499

x_heksan = 1 - 0,499 = 0,501

14*/46

x_H2O = 0,92 w roztworze Al₂(SO₄)₃. Obliczyć p[%] tej soli.

x_soli = 1- 0,92 = 0,080, M_soli = 342,14 g/mol, M_H2O = 18,02 g/mol

Zakładając (n_soli + n_wody) ≡ 1 mol, mamy n_H2O = 0,92 i n_soli = 0,080 mol, stąd masa tej porcji roztworu:

m_{r =} n_H2OM_H2O + n_soliM_soli = 0,92·18,02 + 0,080·342,14 = 44,0 g

m_soli = 0,080·342,14 = 27,4 g

p[%]_soli =100 m_soli/m_r = 100·27,4/44,0 = 62%

---