Egy titrálós kémia feladatban kérhetek egy kis segítséget?

Na, most melyik anyagmennyiségig jutottál el a HCl esetében, mert ott kettő is van. Az eredeti anyagmennyiség: n=c*V=1 mol/dm^3 * 0,02 dm^3 =0,02 mol. Elvégeztük ugye a mértékegység átváltást is: 20 cm^3=0,02 dm^3. Ennyi az eredeti HCl anyagmennyiség. De ebből elreagál valamennyi a karbonátokkal, és a maradékot titráljuk a NaOH-dal: Annak anyagmennyisége: n=c*V=0,0987 mol/dm^3 * 0,0152 dm^3= 0,0015 mol. Vagyis ennyi reagál el a NaOH-val 20 cm^3 törzsoldatból, tehát ennyi maradt benne. De az eredeti törzsoldatban 5-ször ennyi marad, mert annak 5-ször ennyi a térfogata: 100 cm^3 / (20 cm^3) = 5. Vagyis abban 5*0,0015 mol=0,0075 mol HCl marad. Vagyis a karbonátokkal a kettő különbsége reagált el, ami a következő: 0,02 mol – 0,0075 mol = 0,0125 mol.

Az egyenletek (paraméteresen, legyen X,Y az ismeretlen alkáliföldfémek):

XCO3 + 2 HCl -> XCl2 + H2CO3 (ami elbomlik H2O + CO2-ra)

YCO3 + 2 HCl -> YCl2 + H2CO3 (ami elbomlik H2O + CO2-ra).

Vagyis mindkét féle karbonáttal kétszer annyi mól HCl reagál el.

Legyen A az XCO3 anyagmennyisége, és B az YCO3 anyagmennyisége.

Ekkor 2A+2B mól sósav reagál el, tehát ebből azt tudjuk, hogy:

2A+2B=0,0125 mol. Most ha elosztjuk mindkét oldalt 2-vel, akkor:

A+B=0,00625 mol.

Annyit tudunk még, hogy mivel az alkáliföldfémek kétszeresen pozitív töltésű ionokat képeznek, és a karbonát-ion pedig kétszeresen negatív, ezért az alkáliföldfém karbonátok 1:1 arányban tartalmazzák a fémet és a karbonát-iont, vagyis. A mól XCO3-ban A mól X és A mól CO3 van, és B mól YCO3-ban B mól Y és B mól CO3 van. Vagyis az összes karbonát-ion anyagmennyisége az A+B, amit tudunk, hogy 0,00625 mól.

Most számítsuk ki a karbonát-ion moláris tömegét a periódusos rendszer segítségével, és abból a tömegét:

M(CO3)=(12+3*16)g/mol=60 g/mol.

m=n*M=0,00625 mol * 60 g/mol=0,375 g.

Ha ezt kivonjuk a sókeverék tömegéből, akkor megkapjuk, hogy a fémekre mekkora tömeg jut: 0,799g-0,375g=0,424g.

Mivel a fémek anyagmennyiségeinek összege szintén A+B=0,00625 mól, ezért osszuk ezzel el: M=m/n=0,424g/(0,00625 mol)=67,84 g/mol.

Ez a két fém moláris tömegének (súlyozott) átlaga.

Most a periódusos rendszerből nézzük ki, hogy mi lehet az a két fém, amelyek moláris tömegeinek ez az átlaga:

Mivel ez a tömeg a kalcium és a stroncium tömege között van, és két egymás alatti fém kell, ezért ez a kettő lesz. Máshogy összeválogatva vagy mindenképp kevesebb, vagy mindenképpen több jönne ki átlagos moláris tömegnek.

Ellenőrzésképpen kiszámoltam, hogy melyikből mennyi van:

A*40+(0,00625-A)*88=0,424

40A+0,55-88A=0,424

0,126=48A

A=0,002625 Ez a kalcium anyagmennyisége

B=0,003625 ez a stroncium anyagmennyisége

És ez jó is, mert 40*0,002625+88*0,003625=0,424.

Remélem érthető voltam, és kapok zöld kezet.

Ja, még kell az anyagmennyiség% és a tömeg% is.

n/n%:

A kalcium-karbonát mól%-a: (0,002625/0,00625)*100%=42%

A stroncium-karbonát mól%-a: (0,003625/0,00625)*100%=58%

És mivel 42+58=100, ezért ez jónak is tűnik.

A tömeg%-okhoz ki kell számolni a moláris tömegeket, majd a tömegeket:

M(CaCO3)=(40+12+3*16)g/mol=100 g/mol

M(SrCO3)=(88+12+3*16)g/mol=148 g/mol

És ezekből a tömegek:

m=n*M=0,002625 mol * 100 g/mol=0,2625 g CaCO3

m=n*M=0,003625 mol * 148 g/mol=0,5365 g SrCO3

Ezeknek a tömegeknek az összege: 0,799g, úgyhogy ezek is jónak tűnnek, és akkor a m/m%-ok:

CaCO3: (0,2625/0,799)*100%=32,85%

SrCO3: (0,5365/0,799)*100%=67,15%.

És ezek összege is kiadja a 100%-ot, úgyhogy jó eredménynek tűnik. Remélem érthető voltam, és kapok zöld kezet. :)