CHE 08: Vypocty a slozeni roztoku

CHE 08

Složení roztoků, výpočty.
Katedra chemie FP TUL | www.kch.tul.cz

Jan Grégr & Martin Slavík

Katedra chemie FP TUL: http://www.kch.tul.cz výpočty 1/24
CHE08: Složení roztoků, at http://wordle.net/
Image created

Proč roztoky a výpočty?
 Roztoky jsou všude stejně jako výpočty

 Základ technologie v praxi

CHE08: Složení roztoků, výpočty 2/24

Koloidy
Částice o velikosti 1 až 100 nm
Tyndallův efekt

– rozptyl světla na koloidech

Irina Antonova,
http://www.outdoor-photos.com/photographer/138440/ CHE08: Složení roztoků, výpočty 3/24

Povrchově aktivní látky


Popis složení roztoku

množství části
Y(A) =  1, %
množství celku

množství části 1
Y(A) = 
množství části 2


Opakování

m(A)
n(A) =  mol
M(A)


Molární zlomek

n(A)
X(A) =  1, %
n

poměr přítomných částic


Hmotnostní zlomek

m(A)
w(A) =  1, %
mc

poměr hmotností přítomných složek


Objemový zlomek

V(A)
(A) =  1, %
V

poměr objemů, hlavně plyny


Molární koncentrace

n(A)
cM(A) =  mol.dm-3
V

běžné vyjádření roztoků

Relativní molární koncentrace - bezrozměrná


Hmotnostní koncentrace

m(A)
cH(A) =  g.dm-3
V

běžné vyjádření roztoků

Není to hustota!

Další vyjádření koncentrací

Molalita
n(A)
cm(A) =  mol.kg-1
mL
molalita nezávisí na teplotě

ppm 0,0001 % (10-6)
ppb 0,0000001 % (10-9)


Na co si dát pozor

voda ethanol

V1 + V2 ≠ V3

dusík 78,08 obj.% 75,50 hm.%
kyslík 20,95 obj.% 23,15 hm. %

Připravte 5 kg 5% (hm.) roztoku NaCl
m1

w1 = —— mc = m1 + m2
mc

w1 = 5/100 = 0,05 a
m1 = 5000 g × 0,05 = 250 g soli
m2 = 5000 - 250 = 4750 g vody

Kolik g NaCl obsahují 2 dm3 roztoku NaCl
s hmotnostní koncentrací NaCl ch=25

g.dm-3?
mi
ch = —— [g.dm-3]
V
mi = V × ch
mi = 2 dm-3 × 25 g.dm-3 = 50 g

Připravte 5 dm3 roztoku NaCl s koncentrací látkového
množství c = 0,5 mol/dm3 . M(NaCl) = 58,45 g/mol. Jaké
množství (hmotnost) NaCl je zapotřebí k přípravě roztoku?

ni
ci  [mol  dm , mol  l ]
-3 -1

V
ni = ci V
ni = 0,5 mol.dm-3 × 5 dm-3 = 2,5 mol
ni = m/M; mi = ni × M
mi = 2,5 × 58,45 = 146,13 g NaCl

Vyjadřování složení
Smícháme 40 g NaOH a 160 g vody.

• Hmotnostní zlomek wi = 40 / 200 = 0,2 × 100 = 20 % hm.
• hustota 20% roztoku NaOH
r = 1,2 kg/dm3, 1200 kg/m3, 1200 g/dm3
nebo 1,2 g/cm3
• Hmotnostní koncentrace
Pro V = 1 dm3 (1 l) 20% roztoku
mC = 1 dm3 ∙ 1200 g/dm3 = 1200 g
mA = mC ∙ wA , 1200 g ∙ 0,2 = 240 g NaOH
ch = mA / V = 240 g/ 1 dm3

Molární koncentrace

ch = 240 g/dm3; (MNaOH = 40 g/mol)

nA = mA / MA , nA = 240 / 40 = 6 mol ,

Pro V = 1 dm3 (1 litr) je molarita
cA = nA / V cA = 6 mol/ 1 dm3 (1 l)

mA = cA × MA , mA = 6 mol × 40 g/mol = 240 g
mC = V × r = 1 dm3 × 1,2 kg/dm3 = 1,2 kg
wA = mA/mC = 240 g/1200 g = 0,2; 20 % hm.


Ředění a směšování roztoků
m1w1 + m2w2 = (m1 + m2) w3

Připravte roztoky NaCl o hmotnostních koncentracích
cW = 40 g/dm3 a cW = 100 g/dm3 vždy v objemu 0,50 dm3.
Změřte jejich hustoty hustoměrem a vyjádřete jejich složení
hmotnostními zlomky. mNaCl=? w=?
r=1,027 g∙cm-3 r=1,067 g∙cm-3

 Připravené roztoky použijte k přípravě 500 g 6%-ního
roztoku NaCl.

 Ze 300 ml roztoku o hmotnostní koncentraci
cW = 100 g/dm3 připravte zředěním vodou roztok rovněž
o koncentraci w = 6 % hm.

Směšovací rovnice

Celý roztok

m1 + m2 = m3

Rozpuštěná
látka m1w1 + m2w2 = (m1 + m2) w3

Křížové pravidlo

m1 Hmotnostní díly roztoku w1

m2 Hmotnostní díly roztoku w2


Příklady

Odpadní voda obsahuje H2SO4 a má pH = 2.
Spočtěte množství NaOH na neutralizaci
1 m3 odpadní vody.
M(H2SO4) = 98 g/mol, M(NaOH) = 40 g/mol


Příklady
Připravte 325 ml 24 % vodného roztoku

NaOH. Kolik g NaOH a kolik ml vody
potřebujeme. Hustota 24 % roztoku je
r = 1,2629 g/cm3.

m(NaOH) = 98,5 g; m (H2O) = 410,4 g

Příklady
Máme 3,75 l H2SO4 , koncentrace je 50 %
a hustota r = 1,3951 g/cm3. Kolik vody

musíme přidat, abychom získali 28 %
kyselinu o hustotě r =1,2023 g/cm3. Jaký
bude celkový objem 28 % kyseliny?

m (H2O) = 4110 g; m(celk.) = 9340 g;
V(celk.) = 7770 cm3 (ml)

Děkuji za pozornost
Příští přenáška:

Sklo.
Speciální a tvrdé materiály.

Katedra chemie FP TUL: http://www.kch.tul.cz

CHE 08: Vypocty a slozeni roztoku

Recommended

Recommended

More Related Content

More from Department of Chemistry FP TUL

More from Department of Chemistry FP TUL (20)

CHE 08: Vypocty a slozeni roztoku