Gyakorlati lecke # 1
Példa egy számítási probléma megoldására a moláris módszerrel
Az oxidációs foszfor 60% -os salétromsavat (sűrűsége 1,37 g / ml) állítjuk elő a nitrogén-oxid (II) és ortofoszforsavat amelyben semlegesítési vett 25 ml 25% -os nátrium-hidroxid-oldattal (sűrűség 1,28 g / ml ) és nátrium-dihidrogén-foszfát képződik. Számítsuk ki a foszfor oxidációjához szükséges nitrogénsav térfogatát és a felszabaduló gáz térfogatát (nu-ben).
r (p-pa NaOH) = 1,28 g / ml
V (p-pa NaOH) = 25 ml
M (NaOH) = 40 g / mol
Feljegyezzük a foszfor és a salétromsav kölcsönhatásának reakciójára vonatkozó egyenletet, figyelembe véve, hogy a probléma állapota szerint az ortofoszforsav és a nitrogén-monoxid (II) keletkezik:
A semlegesítő foszforsav nátrium-hidroxiddal való reakciójának egyenletét írjuk le nátrium-dihidrogén-foszfát előállítására:
A foszfor oxidációjához és a felszabaduló gáz térfogatához szükséges salétromsav térfogatának meghatározásához ismerni kell az ortofoszforsav mennyiségét. Határozzuk meg ezt az összeget, ismerjük a reakcióhoz szükséges nátrium-hidroxid anyag mennyiségét (mol). A probléma állapota szerint a reakcióba lépett nátrium-hidroxid oldat térfogata, annak sűrűsége és a nátrium-hidroxid tömegfrakciója az oldatban található. Nézzük meg a NaOH mennyiségét, kezdve ezekből az adatokból.
Az anyag mennyisége az anyag tömegével függ össze:
ahol n az anyag mennyisége, mol; m az anyag tömege, g; M az anyag moláris tömege, g / mol.
Az anyag tömegét az oldott anyag tömegfrakciójának meghatározásából fedezik fel:
ahol ω az oldott anyag tömegfrakciója,%; m (in-va) az oldott anyag tömege, g; m (p-pa) az oldat tömege, pl.
Az oldat tömege a térfogatával és sűrűségével függ össze:
ahol m (p-pa) az oldat tömege, r; V az oldat térfogata, ml; r az oldat sűrűsége, g / ml.
A rendelkezésre álló értékeket helyettesítjük a képletekben és megtaláljuk a NaOH mennyiségét:
m (p-pa) = 25,28 = 32 (g);
A NaOH mennyisége 0,2 mol, majd a (2) reakcióegyenlet szerint az ortofoszforsav mennyisége 0,2 mol (a reakcióegyenlet szerint n arány (NaOH) = 1, 1).
A salétromsav mennyiségének kiszámításához ismerni kell a mennyiségét. Az (1) reakcióegyenlet szerint 5 mól salétromsav, azaz n (H3P04) szükséges 3 mól ortofoszforsav előállításához. n (HNO3) = 3. 5. A feladat szerint képződött 0,2 mól ortofoszforsavat így reagáltatjuk salétromsavval 1,3 mol (N (HNO3) = 3/5 · n (H3 PO4)).
Határozzuk meg a salétromsav tömegét:
A salétromsav-oldat tömegét kiszámítjuk, ismerjük a HNO3 tömegarányát az oldatban:
Határozzuk meg az interakcióhoz szükséges 60% -os salétromsavoldat térfogatát:
Lássuk a kibocsátott gáz - nitrogén - oxid (II) térfogatát. A reakció (1) egyenlet a kialakulását 3 mól ortofoszforsavat áll 5 mol nitrogén-oxid (II), azaz az arány a N (H3 PO4). N (NO) = 3. 5. A feladat szerint képződött 0,2 mól ortofoszforsavat, majd a nitrogén-oxid (II) képződik 1,3 mól (N (NO) = 3/5 · n (H3 PO4)). A gáz térfogatának kiszámításához a moláris térfogat fogalmát használjuk: normál körülmények között 1 mól bármilyen gáz 22,4 literes térfogatot foglal el. majd:
ahol n az anyag mennyisége, mol; V a gáz térfogata normál körülmények között, n; Vm a gáz moláris térfogata, normál körülmények között egyenlő 22,4 literre.
Annak tudatában, hogy a nitrogén-monoxid (II) anyag mennyisége 1/3 mol, normál körülmények között megtaláljuk térfogatát: