Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Примеры решения задач. Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя




КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя.

Концентрацией называется содержание растворенного вещества в единице массы или объема раствора.

Существует много способов выражения концентрации растворов: массовая доля, молярность, моляльность, нормальность и др.

Массовая доля вещества в растворе (w) – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора.

w = m вещества / m раствора

Массовая доля вещества, выраженная в %, называется процентной концентрацией.

Молярность – число молей растворенного вещества в 1 л раствора. На практике ее выражают в моль/л.

 

С = n / V,

где n - количество вещества, моль;

V - общий объем раствора, л.

Моляльность – число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя. Измеряется в молях на кг.

 

Cm = n / m,

где n - количество растворенного вещества, моль;

m – масса растворителя, кг.

Нормальность – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора. Нормальность выражают в моль-экв./л.

 

Сн = n грамм-экв. / Vр-ра,

где

n грамм - экв. – число грамм – экв., г/ моль;

V р-ра - объем раствора, мл.

 

Пример 1. В 150 г воды растворили 50 г KCl. Найти % концентрацию соли.

Решение. Масса раствора складывается из массы растворенного вещества (KCl) и растворителя (воды).

 

m раствора = m KCl + m воды = 5 + 150 = 200 г

 

Находим массовую доля KCl в растворе

 

W = m KCl / m р-ра

W =50 /200 = 0,25 или 25%-ый раствор.

 

Пример 2. При взаимодействии 16 г раствора H2SO4 с избытком раствора BaCl2 выделяется осадок массой 5,7 г. Определить массовую долю H2SO4, вступившую в реакцию.

Решение. Запишем уравнение реакции. Надпишем над формулами веществ, что дано и что неизвестно (с единицами измерения). Переведем количества веществ в те величины, которые указаны в условии задачи.

 

х г 5,7 г

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl

1 моль/л 1 моль/л

молярная масса М: 98 г/моль 233 г/моль

 

По условию задачи BaCl2 взят в избытке. Поэтому расчет ведем по H2SO4 (по недостатку вещества).

Найдем массу H2SO4, необходимую для получения 5,7 г BaCl2.

Составим пропорцию:

Из 98 г H2SO4 получаем 233 г BaSO4 по уравнению реакции

Из х г H2SO4 - 5,7 г BaSO4

Тогда х = 98 × 5,7 = 2,4 г

Найдем массовую долю H2SO4 в растворе

w = m вещества = 2.4 = 0,15 или 15%-ый раствор.

m раствора 16

Пример 3. Нанейтрализацию 50 мл раствора кислоты израсходовано 25 мл 0,5 н. раствора щелочи. Чему равна нормальная концентрация раствора кислоты?

Решение. Согласно закону эквивалентов вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных отношениях.

В реакции нейтрализации в точке эквивалентности действует равенство:

н × V)кислоты = (Сн ×V)щелочи

Отсюда Сн. кислоты = (Сн ×V)щелочи / Vкислоты = 25 × 0,5/ 50 = 0,25 н

Пример 4. При разложении 42 г карбоната магния MgCO3 образовалось 19 г оксида магния MgO. Чему равен выход MgO?

Решение. Если химические реакции по каким-либо причинам проходят не до конца и часть вещества не вступает в химическое взаимодействие, например, при обратимых реакциях или при наличии примесей, то количество продуктов реакции будет меньше теоретического, то есть рассчитанного по химическому уравнению. Количество продукта реакции, выраженное в % к теоретически ожидаемому, называется выходом продукта.

1). Составляем химическое уравнение:

42 г х г

MgCO3 ® MgO + CO2

n 1 моль 1 моль

M 84 г/моль 40 г/моль

m 84 г 40 г

2). Теоретическое количество MgO, выделяющееся при разложении 42 г MgCO3, вычисляем на основе химического уравнения из пропорции

84 г MgCO3 - 40 г MgO

42 г MgCO3 - х г MgO

 

Отсюда: х = 42 × 40 = 20 г

3). Принимая 20 г MgO за 100%, определяем выход MgO

Выход продукта = m(теор) × 100% = 19 ×100 = 95 %

m(практ) 20

 

Ответ: выход MgО cоставляет 95 %.

 

Приложения

 

Таблица 1

Термодинамические константы веществ

 

Вещество DH0298, кДж/моль S0298, Дж/(моль×К) DG0298, кДж/моль
       
Ag(к) 0,0 42,7 0,0
Al2O3(к) -1676,0 51,0 -1582,0
AgNO3 (к) -124,6 141,0 -33,6
Cграфит 0,0 5,7 0,0
СН4(г) -74,9 186,2 -50,8
С2Н2(г) 226,8 200,8 209,2
С6Н6(г) 82,9 269,2 129,7
С6Н6(ж) 49,0 124,5 173,2
С6Н12О6(к) -1273,0 - -919,5
С2Н4(г) 52,3 219,4 68,1
СО(г) -110,5 197,5 -137,1
СО2(г) -393,5 213,7 -394,4
С2Н5ОН(ж) -277,6 160,7 -174,8
С2Н5ОН(г) -235,3 282,1 -167,9
Cграфит   5,7  
С7Н8(ж) 50,0 122,0 320,6
СаСО3(к) -1207 88,7 -1127,7
СаО(к) -635,5 39,7 -604,2
Са(ОН)2(к) -986,6 76,1 -896,8
СаSO4(к) -1431,2 106,6 -1798,7
Cl2(г) 0,0 222,9 0,0
Fe(к) 0,0 27,2 0,0
FeO(к) -264,8 60,8 -244,3
Fe2O3(к) -822,2 87,4 -740,3
Fe3O4(к) -1117,3 146,2 -1014,2
H2 0,0 130,5 0,0
H2O(г) -241,8 188,7 -228,6
H2O(ж) -285,8 70,1 -237,3
H2SO4(ж) -814,0 157,0 690,7
KClO3(к) -391,2 143,0 -289,9
KCl(к) -435,9 82,6 -408,0
Mg(ОН)2 -924,7 63,1 -833,7
MgSO4(к) -1307,4 91,6 -1158,7
MgO(к) -601,8 26,9 -569,6
NH3(г) -46,2 192,6 -16,7
NO(г) 90,3 210,6 86,6
NO2(г) 33,5 240,2 51,5
O2 0,0 205,0 0,0
S(к)   31,9  
SO2(г) -296,9 248,1 -300,2
SO3(г) -395,8 256,7 -371,2
Ti(к)   30,6  
TiO2(к) -943,9 50,3 -888,6
WO3 -842,7 75,9 -763,9
SiO2(к) -859,3 41,8 -805,0

 

Таблица 2

Константы диссоциации некоторых слабых электролитов

 

  Название   Химическая формула Константа диссоциации   К1 К2 К3
Азотистая кислота HNO2 5,1×10-4    
Борная H3BO4 5,6×10-10    
Кремниевая H2SiO3 1,3×10-11    
Муравьиная HCOOH 1,8×10-4    
Мышьяковая H3AsO4 6,0×10-3 1×10-7 3,0×10-12
Плавиковая HF 6,8×10-4    
Сероводородная H2S 1×10-7 1×10-14  
Синильная HCN 6,2×10-10    
Угольная H2CO3 4,5×10-7 4,8×10-11  
Уксусная CH3COOH 1,8×10-5    
Фосфорная H3PO4 7,6×10-3 6,2×10-8 4,2×10-13
Хромовая H2CrO4 1,1×10-1 3,2×10-7  
Гидроксид аммония NH4OH 1,8×10-5    

 

Таблица 3




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-13; Просмотров: 595; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.02 сек.