Treść zadania

Rozwiązania

• 

  0 0

  antekL1 5.2.2017 (21:15)

  1.
  Z równania reakcji i informacji o 8 molach HI wynika, że przereagowały
  4 mole H2 - zostało 6 - 4 = 2 mole H2
  4 mole I2 - zostało 5 - 1 = 1 mol I2.
  
  [ Czytaj proszę ^2 jako "do kwadratu" ]
  
  Stała równowagi określona jako iloraz stężeń: K = [ H2 ] [ I2 ] / [ HI ] ^2 wynosi:
  K = 2 * 1 / 8 ^ 2 = 2 / 64 = 0,03125
  
  Nie wiem, co oznacza "stopień przereagowania reagentów".
  Jeśli chodzi o to, ile % przereagowało, to
  Wodoru przereagowało 4 / 6 czyli 66,7%
  Jodu przereagowało 4 / 5 czyli 80%
  
  Ilość wodoru potrzebna do otrzymania 1 tony HI. Najpierw liczymy, ile to moli.
  masa molowa HI = 1 + 127 = 128 g/mol
  1 tona odpowiada 1000000 / 128 = 7812,5 mola HI.
  Wodoru H2 potrzeba połowę z tego czyli 3906,25 mola.
  Ponieważ tylko 4 / 6 wodoru ulega reakcji to naprawdę potrzeba:
  (6 / 4) * 3906,25 = 5859,38 mola H2
  co odpowiada 11718,8 g = około 11,72 kg H2.
  Nie wiem, jak to jeszcze mam przeliczyć ?
  =======================================
  
  2.
  Obliczmy jakie masy poszczególnych związków były w wannie.
  Objętość roztworu (w litrach) to:
  
  V = 40 * 10 * 15 * 0,90 = 5400 litrów.
  
  Interesuje nas stężenie jonów Zn(2+) i kwasu.
  Masa jonów cynku: 22 g/l * 5400 l = 118800 g
  
  Masy molowe:
  Zn - 65 g/mol. Ilość moli Zn(2+) : nZn = 118800 / 65 = około 1828 moli
  H - 1 g/mol
  N - 14 g/mol
  O - 16 g/mol
  HNO3 : 1 + 14 + 3 * 16 = 63 g/mol.
  Masa HNO3 : 8,2 g/l * 5400 l = 44280 g co odpowiada :
  nHNO3 = 44280 / 63 = około 703 mole.
  
  Zachodzą reakcje:
  Zn(2+) + 2OH- ---> Zn(OH)2 ; Potrzeba 2 mole NaOH na 1 mol jonów cynku
  H+ + OH- ---> H2O ; Potrzeba 1 mol NaOH na 1 mol kwasu
  ------------------------
  
  Ilość sody kaustycznej :
  
  Razem potrzeba: 2 * 1828 + 703 = 4359 mole czystego NaOH.
  Przeliczamy to na gramy:
  Masy molowe
  Na - 23 g/mol
  NaOH : 23 + 16 + 1 = 40 g/mol
  4359 mole odpowiada 4359 * 40 = 174360 g czystego NaOH.
  
  Sody kaustycznej potrzeba więcej. Dzielimy otrzymaną ilość NaOH przez 96%
  Masa sody = 174360 / 0,96 = 181625 g = około 182 kg
  --------------------
  
  Stężenie jonów Zn(2+) i masa osadu Zn(OH)2.
  
  Z reakcji Zn(2+) + 2 OH- ---> Zn(OH)2 wynika, że iloczyn rozpuszczalności można zapisać jako:
  
  [ Zn(2+) ] * [ OH -]^2 = 7,0 * 10^(-18)
  
  Oznaczmy przez "x" stężenie jonów Zn(2+). Stężenie jonów OH- wynosi wtedy 2x
  i mamy równanie:
  x * (2x)^2 = 7,0 * 10^(-18) ; stąd
  x^3 = 7,0 * 10^(-18) / 4 = 1,75 * 10^(-18)
  x = pierwiastek_sześcienny [ 1,75 * 10^(-18) ] = około 1,2 * 10^(-6) mol/l
  
  Ponieważ początkowe stężenie Zn(2+) wynosiło 15 g/l czyli 15 / 65 = 0,23 mol/l
  to Zn(OH)2 jest w wystarczającym nadmiarze aby roztwór jonów cynku po zobojętnieniu był nasycony i obliczone wyżej "x" odpowiada jego stężeniu.
  
  Z powodu niskiej rozpuszczalności Zn(OH)2 można pominąć rozpuszczony osad.
  Obliczyliśmy poprzednio, że jest 1828 moli Zn(2+).
  Masa molowa Zn(OH)2 : 65 + 2 * 16 + 2 * 1 = 99 g/mol
  Masa osadu będzie wtedy równa: 99 * 1828 = 180972 g = około 181 kg
  ======================================
  

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie