mieszanie roztworów.pdf

(200 KB) Pobierz
ZADANIA Z CHEMII
ZADANIA Z CHEMII
Mieszanie roztworów (dla stężenia %)
W przypadku mieszania roztworów o podanym stężeniu c p,1 i c p,2 ,
c
=
m
s
,
⋅
100
[1],
c
=
m
s
,
2
⋅
100
[2]
p
,
V
⋅
d
p
,
2
V
⋅
d
1
1
2
2
gdzie:
s,1 – masa substancji rozpuszczonej w 1 roztworze,
s,2 – masa substancji rozpuszczonej w 2 roztworze,
1 – objętość 1 roztworu, d 1 – gęstość 1 roztworu,
2 – objętość 2 roztworu, d 12 – gęstość 2 roztworu,
sumuje się masa substancji rozpuszczonej:
m
s
,
3
=
m
s
,
+
m
s
,
2
[3]
oraz sumują się masy mieszanych roztworów:
m
r
3
=
m
r
,
+
m
r
,
2
=
V
r
,
⋅
d
r
,
+
V
r
2
⋅
d
r
2
[4].
Stężenie roztworu, otrzymanego po mieszaniu (c p,3 ):
c
=
m
s
,
3
⋅
100
[5].
p
,
3
m
r
,
3
Przekształcając wzory [1] i [2] otrzymuje się:
m
=
V
⋅
d
1
⋅
c
p
,
[6] i
m
=
V
2
⋅
d
2
⋅
c
p
,
2
[7].
s
,
100
s
,
2
100
A zatem z wzorów [3], [4], [5], [6] i [7] otrzymuje się:
c p
=
V
1
⋅
d
1
⋅
c
1
+
V
2
⋅
d
2
⋅
c
2
[8].
3
V
⋅
d
+
V
⋅
d
1
1
2
2
Zadanie 1. Oblicz masę 22% roztworu NaOH, jaką trzeba dodać do 33 g roztworu 44%, aby otrzymać
roztwór 33%.
Dane:
c p,1 = 22 %,
m r,2 = 33g,
c p,2 = 44 %,
c p,3 = 33 %.
,
,
,
1
,
441462881.002.png 441462881.003.png
Należy obliczyć:
m r,1 =?
Rozwiązanie:
Z wzorów [3], [4] i [5] wynika, że:
c
=
m
s
,
+
m
s
2
⋅
100
3
m
+
m
r
,
r
2
Ponieważ:
m
=
m ⋅
r
,
c
p
,
, a
m
=
m
r
,
2
⋅
c
p
,
2
,
s
,
100
s
,
2
100
to:
c
=
m
r
,
⋅
c
p
,
+
m
r
,
2
⋅
c
p
2
3
m
+
m
r
,
r
,
2
Jedyną niewiadomą jest m r,1 .
Po wstawieniu danych liczbowych, otrzymuje się:
33
=
m
r
,
⋅
22
+
33
⋅
44
m
+
33
r
,
Po przekształceniu, oblicza się m r,1 : m r,1 = 33 g.
Mieszanie roztworów (dla stężenia molowego)
W przypadku mieszania roztworów o podanym stężeniu c m,1 i c m,2 ,
c
= [9] i
n
s
,
c
= [10],
n
s
2
m
,
V
m
,
2
V
1
2
gdzie:
n s,1 i n s,2 – liczba moli substancji rozpuszczonej w roztworze 1 i 2
1 i V 2 – objętość roztworu 1 i 2 w dm 3 ,
sumują się:
- liczby moli substancji rozpuszczonej: n s,3 = n s,1 + n s,2
- objętości roztworów: V 3 = V 1 + V 2 .
A zatem:
c
=
n
s
,
+
n
s
,
2
[11]
m
,
3
V
+
V
1
2
Zadanie 2.
Jak przygotować 500 cm 3 roztworu o stężeniu 0,5 mol/dm 3 , dysponując roztworami
o stężeniach: 0,03 mol/dm 3 i 1,2 mol/dm 3 ?
,
,
,
,
441462881.004.png
 
Dane:
c m,1 = 0,03 mol/dm 3 , c m,2 = 1,2 mol/dm 3 , c m,3 = 0,5 mol/dm 3 , V 3 = 500 cm 3 .
Należy obliczyć:
V 1 = ? i V 2 = ?
Rozwiązanie:
Wykorzystując wzory [9], [10] i [11], otrzymuje się:
c
=
V
1
⋅
c
m
,
+
V
2
⋅
c
m
2
[12] .
m
,
3
V
+
V
1
2
Ponieważ: V 1 + V 2 = V 3 , to wstawiając do równania [12] za V 2 = 500 – V 1 oraz dane liczbowe zadania,
otrzymuje się zależność:
0
=
V
1
⋅
0
03
+
(
500
−
V
1
)
⋅
1
2
500
Jedyną niewiadomą jest V 1 .
Po przekształceniu, oblicza się V 1 i V 2 : V 1 = 299,14 cm 3 , V 2 = 300 – V 1 = 200,86 cm 3 .
Zadania do samodzielnego rozwiązania:
1. Zmieszano 200 cm 3 roztworu KOH o stężeniu 2,00 mol/dm 3 z taką samą objętością 0,20 molowego
roztworu KOH o stężeniu 0,2 mol/dm 3 . Jakie jest stężenie powstałego roztworu?
Odp.: c m = 1,10 mol/dm 3 .
2. Zmieszano 20 cm 3 roztworu NaCl o stężeniu 0,02 mol/dm 3 z 60 cm 3 roztworu tej soli o stężeniu 0,03
mol/dm 3 , a następnie w powstałym roztworze rozpuszczono 0,0585 g krystalicznego NaCl. Jakie jest
stężenie tak przygotowanego roztworu? Odp.: c m = 0,04 mol/dm 3 .
3. Do 2,0 dm 3 roztworu pewnej soli o stężeniu 0,125 mol·dm -3 wlano roztwór o stężeniu 0,875 mol · dm -3 ,
uzyskując roztwór o stężeniu 0,500 mol·dm -3 . Oblicz objętość dodanego roztworu.
Odp.: V = 2,0 dm 3 .
4. Oblicz stężenie molowe roztworu otrzymanego przez zmieszanie 100 cm 3 roztworu HCl o stężeniu 12,5
% i gęstości 1,06 g . cm -3 z 900 cm 3 roztworu o stężeniu 0,50 mol·dm -3 .
Odp.: c m = 0,8134 mol/dm 3 .
5. Zmieszano 20 cm 3 4,0 % roztworu H 2 SO 4 (d 1 = 1,025 g . cm -3 ) z 80 cm 3 2,49 % roztworu tego kwasu (d 2 =
1,015 g . cm -3 ). Oblicz stężenie procentowe i molowe powstałego roztworu, jeśli jego gęstość
d 3 = 1,017 g . cm -3 ? Odp.: c p = 2,79%, c m = 0,2895 mol/dm 3 .
6. Zmieszano 250 cm 3 16 % roztworu kwasu azotowego o d 1 = 1,09 g . cm -3 ze 150 cm 3 tego samego kwasu o
stężeniu 35 % i gęstości d 2 = 1,22 g . cm -3 . Oblicz stężenie molowe i procentowe powstałego roztworu, jeśli
jego gęstość wynosi d 3 = 1,14 g . cm -3 ? Odp.: c m = 4,2807 mol/dm 3 , c p = 23,63%,
7. Pewną objętość 20% roztworu kwasu azotowego o gęstości 1,16 g·cm -3 wlano do 500 cm 3 roztworu o
stężeniu 0,1 mol/dm 3 , otrzymując roztwór o stężeniu 0,200 mol·dm -3 . Oblicz wyjściową objętość kwasu
oraz miano końcowego roztworu. Odp.: V = 14,36 cm 3 , T = 0,0126 g/cm 3 .
,
441462881.001.png
8. Zmieszano trzy roztwory kwasu siarkowego: V 1 = 150 cm 3 96 % o gęstości 1,84 g·cm -3 ,
V 2 = 850 cm 3 o stężeniu 5,0 mol/dm 3 i V 3 = 500 cm 3 roztworu o mianie T = 0,578 g·cm -3 .
Roztwór ten wlano do 8,5 dm 3 wody. Oblicz stężenie molowe i miano otrzymanego roztworu.
Odp.: c m = 0,99 mol/dm 3 , T = 0,0970 g·cm -3 .

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin