Segítene vki kémia számításban?

CuSO4 o.:

V1=50 cm^3

r1=10

Ró1=1,117 g/cm^3

M1(CuSO4)=159,5 g/mol

NaOH o.:

V2=20 cm^3

r2=20

Ró2=1,22 g/cm^3

M2(NaOH)=40 g/mol

További oldatösszetevők:

M(Na2SO4)=144 g/mol

M(H2O)=18 g/mol

M(Cu(OH)2)=97,5 g/mol

m(Cu(OH)2)=?

r(i)=?

Lássuk csak. Először ki kell számítani az adott oldatokban található anyagmennyiségeket.

CuSO4 oldatban:

m1=Ró1*V1=55,85 g.

10g réz-szulfátot van 100 g oldatban

xg réz-szulfát van 55,85 g oldatban.

x=55,85*10/100=5,585 g (és 50,265 g H2O).

n1=m1/M1=5,585/159,5=0,035 mol

NaOH oldatban:

m2=Ró2*V2=1,22*20=24,4 g oldat.

20 g NaOH van oldva 100 g oldatban.

x g NaOH van oldva 24,4 g oldatban.

x=24,4*20/100=4,88 g (és 19,52 g H2O).

n2=m2/M2=4,88/40=0,122 mol

Az egyenlet alapján:

n(CuSO4)/n(NaOH)=1/2

Tehát ebből következik, hogy 2*0,035=0,07 mol NaOH fog elfogyni a 0,035 mol CuSO4-re.

Felírva a reakcióegyenletet, és a mólszámokat (pontosvesszővel elválasztva):

CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4 + NaOH

0,035;0,122;0,035;0,035;0,052

A 0,052 így jön ki: 0,122-2*0,035. 0,122 az eredeti NaOH mólszám, és 2*0,035 fogyott el. Így maradt 0,052 mol.

Most kiszámoljuk a keletkezett termékek tömegét.

Cu(OH)2: m=n*M=0,035*97,5=3,4125 g csapadék keletkezik.

Na2SO4: m=n*M=0,035*144=5,04 g

Az el nem reagált NaOH tömege: m=n*M=0,052*40=2,08 g

Ezen kívül még van az oldószer (víz) tömege a két oldatból:

H2O: 50,265+19,52=69,785 g

Ha ezeket összegezzük, megkapjuk az összeöntés utáni "összoldat" tömegét (persze a réz(II)-szulfátot kihagyjuk, hisz csapadékként kivált a rendszerből):

m(össz)=5,04+2,08+69,785=76,905g

Tömegszázalék nátrium-szulfátra:

r3=5,04/76,905*100=6,5535

Tömegszázalék NaOH-ra:

r4=2,08/76,905*100=2,7046

Tömegszázalék vízre:

r5=69,785/76,905*100=90,7418

Egyéb kívánságok?

A feladat lényege, hogy összeöntünk két lötyit, de nem biztos, hogy sztöchiometrikus arányban. A kérdés, hogy mennyi rézhidroxid keletkezik. Ehhez tudni kell, hogy melyik anyagunkból hány mól áll rendelkezésre, először ezt kell kiszámolni.

1,117g/cm^3 jelenti, hogy 1,117g az 1 cm^3 oldat tömege. Nekem 50cm^3 oldatom van, akkor:

1 cm^3 oldat --> 1,117g tömegű, akkor

50 cm^3 oldat --> Xg tömegű.

X=(50*1,117)/1=55,85g

A CuSO4 oldatod 10m/m%-os:

100g oldatban --> 10g CuSO4 van, akkor

55,85g oldatban --> Yg CuSO4 van.

Y=(55,85*10)/100=5,585g.

A CuSO4 moláris tömege: 63,5+32+4*16=159,5 g/mol

Akkor az 5,585g CuSO4 5,585/159,5=0,035 mol.

Hasonlóan a CuSO4 oldarhoz:

1,22 g/cm^3 NaOH:

1 cm^3 oldat --> 1,22g oldat

20 cm^3 oldat --> Qg

Q=(20*1,22)/1=24,4g

A NaOH oldat 20 m/m%-os:

100g oldatban --> 20g NaOH van, akkor

24,4g oldatban --> Zg NaOH van.

Z=(24,4*20)/100=4,88g NaOH

A NaOH moláris tömege: 23+16+1=40g/mol

Akkor a 4,88g NaOH 4,88/40=0,122 mol.

Az egyenlet:

CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

Ezek szerint 1 mol CuSO4-hoz kell 2 mol NaOH. Akkor 0,035 mol CuSO4-hoz 2*0,035=0,07 mol NaOH kellene. Mivel ennél több NaOH van, ezért feleslegben marad 0,122-0,07=0,052 mol NaOH. Ez 0,052*40=2,08 g NaOH. Ez majd a m/m% kiszámolásához kell.

Az egyenlet szerint 1 mol CuSO4-ból 1 mol Cu(OH)2 keletkezik. Akkor 0,035 mol CuSO4-ból 0,035 mol Cu(OH)2 keletkezik.

A Cu(OH)2 moláris tömege: 63,5+16*2+1*2=97,5 g/mol.

Akkor 0,035 mol Cu(OH)2 0,035*97,5=3,4125g.

Tehát 3,4125g Cu(OH)2 csapadékot szűrhetünk le.

Nézzük, mi lesz a reakció végén az oldatban. CuSO4 oldatot és NaOH oldatot öntünk össze, ebből az összes CuSO4 elreagál, de NaOH marad. Illetve keletkezik Cu(OH)2 és Na2SO4, amiből a Cu(OH)2 csapadékot leszűrjük.

Az egyenlet szerint 1 mol CuSO4-ból 1 mol Na2SO4 keletkezik. A Na2SO4 moláris tömege: 23*2+32+16*4=142 g/mol. 0,035 mol Na2SO4 így 0,035*142=4,97g.

Az összeöntött két oldat 55,85+24,4=80,25 g tömegű új oldatot eredményez, de ebből leszűrjük a csapadékot 80,25-3,4125=76,8375 g oldat marad, ez lesz a 100%.

NaOH:

76,8375g oldat --> 100%, akkor

2,08g NaOH --> (2,08*100)/76,8375=2,707 m/m% NaOH

Na2SO4:

76,8375g oldat --> 100%, akkor

4,97g Na2SO4 --> (4,97*100)/76,8375=6,468 m/m%

H2O:

100-2,707-6,468=90,825 m/m%

Szeretnénk 100g sót nyerni a hűtéssel.

Ha 100°C-on 100g víz 100g sót old, akkor:

100g sót <-- 100g víz old

Xg sót <-- (100*X)/100=Xg víz old.

Tegyük fel, hogy ebből a hűtés során kiválik 100g só. Akkor 10°C-on már csak X-100g só marad Xg vízben oldva. Tudjuk, hogy az így keletkező oldat 10 m/m%-os lesz:

100g oldatban --> 10g só van oldva --> akkor 100-10=90g a víz tömege az oldatban. Tehát:

90g víz --> 10g sót old, illetve behelyettesítve az előző egyenlet alapján számoltakat:

Xg víz --> X-100g sót old.

Eszerint 10*X=90*(X-100)

10X=90X-9000

9000=80X

X=112,5

Ezek szerint 112,5g só kell, hogy oldva legyen 100°C-on 112,5g vízben.