Synteza jodku ołowiu, obliczenia.
Dokładna waga próbki ołowiu: 3,001 g
Waga pustego szkiełka: 23,4360 g
Waga szkiełka z osadem: 23, 4391 g
Waga osadu: 23,4391 – 23,4360 = 0,0031 g
Liczba moli soli w próbce (w przybliżeniu):
$$n\lbrack Pb\left( \text{NO}_{3})_{2} \right\rbrack = \frac{m}{M} = \frac{0,3}{331}$$
n = 0, 00091
Objętość KI (Vr2) potrzebna do odmierzenia 100 cm3 0,05 molowego roztworu:
$$c_{n1,2} = \frac{n}{v_{r1,2}}$$
$$0,05 = \ \frac{n}{0,1}$$
n = 0, 005 mol
$$1 = \frac{0,005}{v_{r2}}$$
vr2 = 0, 005 dm3 = 5 cm3
Cn1 = 0,05 – pożądane stężenie roztworu KI
Cn2 = 1 – stężenie posiadanego roztworu KI
Vr1 = 100 cm3– objętość roztworu
Vr2 = 5 cm3 – objętość potrzebnego KI
n – liczba moli KI
Liczba moli KI i objętośc roztworu potrzebna do przeprowadzenia reakcji:
Liczba potrzebnych moli KI : (z równania reakcji Pb(NO3)2 + 2KI -> PbI2 ↓ + 2KNO3 )
2 * 0,0091 = 0,0182
$$V = \frac{n}{c_{n}} = \frac{0,0182}{0,05} = 0,364\ \text{dm}^{3} = 36,4\ \text{cm}^{3}$$
V – objętość potrzebna do przeprowadzenia reakcji
Cn – stężenie użytego roztworu KI
n – liczba moli KI potrzebna do przeprowadzenia reakcji
Wliczając dodatkowe 10 %
110 % * 36,4 = 40,4 cm3
40,4 cm3 to ostateczna objętość KI potrzebna do przeprowadzenia reakcji.
Obliczanie wydajności reakcji:
Dla wydajności 100 % z jednego mola soli otrzymamy jeden mol PbI2
M PbI2 = 461 g
331 g [Pb(NO3)2] – 461 g
0,3 g [Pb(NO3)2] – x
$$x = \frac{0,3*461}{331} = 0,417\ g$$
Porównując wynik obliczeń z pomiarem:
Masa osadu – 0,0031 g
0,417 g – 100%
0,0031 g – x%
$x = \frac{0,0031g}{0,417}*100\% =$ 0,74 %
Wydajność reakcji wyniosła 0,74 %