Treść zadania

Rozwiązania

• 

  0 0

  antekL1 9.11.2017 (16:56)

  Te warunki: ( t = 20 oC, p = 100,0 kPa) to są "prawie" warunki normalne. One są różnie definiowane, ale poniżej przyjmijmy, że są "normalne", na końcu napiszę, jak przeliczyć objętość, o ile potrzeba.
  
  Mamy:
  V = 27,2 dm^3 - objętość H2S [ właśnie to trzeba ewentualnie przeliczyć ]
  m = 7,4 g - masa mieszaniny siarczków
  
  Zakładamy, że kwas fosforowy całkowicie rozłoży oba siarczki.
  (dobranie współczynników NIE jest treścią zadania, pamiętaj, że jest jon PO4(-3) i jon S(-2), więc trzeba dwie reszty kwasu fosforowego na trzy reszty siarczkowe, aby się te elektrony pozgadzały. To jest zwykłą reakcja zobojętniania, żadnych cudów.
  Reakcje:
  
  3 Na2S + 2 H3PO4 ----> 2 Na3PO4 + 3 H2S
  3 K2S + 2 H3PO4 ----> 2 K3PO4 + 3 H2S
  
  Z obu reakcji powyżej wynika, że
  
  Ilość moli H2S = SUMA ilości moli obu siarczków <---- zachęta do pierwszego równania
  
  Jak przeliczymy objętość V na warunki normalne, to wyjdzie "n" moli.
  Poniżej wpiszę to symbolicznie.
  
  [ czynnik "3" skraca się po obu stronach reakcji, 1 mol Na2S daje 1 mol H2S ]
  
  Mamy sumę ilości moli siarczków (przeliczymy z objętości, ile to wychodzi) i dwie niewiadome:
  a - ilość moli Na2S
  b - ilość moli K2S
  
  Potrzebujemy "a", i kolejnego równania. Zrobimy je ze znajomości łącznej masy obu siarczków.
  
  m = a * M(Na2S) + b * M(K2S) <------------- drugie równanie
  
  Z ilości moli (patrz wyżej) wynika, że:
  
  n = a + b <------------------- pierwsze równanie
  
  ------------------------------------------------------------------------
  
  Mamy układ równań, policzmy masy molowe siarczków:
  Na2S = 2 * 22,99 + 32,07 = 78,05 g/mol
  K2S = 2 * 39,10 + 32,07 = 110,27 g/mol
  
  Nasze równania wyglądają więc tak:
  
  78,05 a + 110,27 b = 7,4 <------ drugie
  a + b = n <---- pierwsze
  
  Jak to się rozwiąże, to 2 * a * MNa jest masą sodu i dzielimy ją przez 7,4. Koniec.
  Tylko trzeba to "n" znaleźć.
  JEŻELI założymy, że podane warunki są "normalne", to 1 mol gazu zajmuje 22,4 dm^3, czyli:
  n = 27,2 / 22,4 = 1,21429
  
  Po wstawieniu "n" do równań powyżej dostajemy:
  a = 3,92611; b = -2,71182
  
  czyli ZNOWU coś nie tak w danych. Pewnie to "07,4 g mieszaniny" jest źle,
  próbuję: m = 97,4 g. Wtedy:
  a = 1,13281; b = 0,0814711
  
  Czyli masa sodu
  mNa = 2 * a * MNa = 2 * 1,13281 * 22,99 = 52,0866 g
  
  Udział % w mieszaninie = 52,0866 / 97,4 * 100% = około 53,5%
  ---------------------------------
  
  Jak przeliczyć "n" : Masz warunki: t = 20 oC, p = 100,0 kPa)
  Z równania: pV = nRT ; gdzie:
  p = 100,0 kPa = 10^5 Pa - ciśnienie
  T = 20 + 273 = 293 K [ zamiana na stopnie Kelvina) - temperatura
  V = 27,2 dm^3 = 0,0272 m^3 - objętość
  R = 8,31 J / (K * mol) - stała gazowa
  wychodzi:
  
  n = pV / (RT) = 10^5 * 0,0272 / (8,31 * 293) = około 1,12 mol.
  Niewielka różnica w stosunku do tego, co założyłem wyżej, że n = 27,2 / 22,4 = 1,21
  ale w obliczeniach trzeba to uwzględnić.
  I tak ta dana "07,4 g jest bez sensu...
  ===========================================
  
  Jak poprawisz dane to proszę popraw też obliczenia.
  Pisz na priv w razie pytań :)))

  Dodaj komentarz - Zgłoś nadużycie

  Zaloguj się lub załóź konto aby dodać komentarz.

  Dodaj

  • 

    antekL1 9.11.2017 (17:02)

    Potem zobaczyłem, że to jest 107,4 g mieszaniny, sorry, źle przekopiowałem treść. Moja wina.