Katedra chemie FP TUL ANC-C4. stechiometrie

Transkript

1 ANC-C4 stechiometrie

2 ANC-C4 Studenti vyrobili Mohrovu sůl (síran železnato-amonný-hexahydrát). Protože nechali vyrobenou látku volně krystalovat, došlo časem k pokrytí krystalů hydrolytickými produkty železitých solí. Dostali proto za úkol zjistit čistotu produktu. Vzorek vážící 10 g rozpustili v destilované vodě a upravili na objem 100 ml. V 10 ml takto připraveného zásobního roztoku zjišťovali přítomnost Fe 2+ iontů titrací roztokem manganistanu. Průměrná spotřeba byla 18,43 ml roztoku KMnO 4 0,02 mol/dm 3. Určete procentuální obsah Mohrovy soli ve vzorku (nejprve vyčíslete rovnici! Železnatá sůl se oxiduje na železitou a manganistan se redukuje na manganatou sůl); molární hmotnost Mohrovy soli = 392,14 g/mol

3 ANC-C4 Další studentka byla méně přesná v navažování reaktantů a výsledný produkt Mohrovy soli obsahoval zřetelné množství bílých jehličkovitých krystalů. Dostala za úkol zjistit pomocí titrace odměrným roztokem manganistanu draselného čistotu produktu. Navážila 8,2487 g svého produktu, rozpustila tuto navážku v destilované vodě a doplnila na objem 250 ml. K titraci brala 20 ml zásobního roztoku. Při titraci manganistanem draselným o koncentraci 0,02 mol/dm 3 měla průměrnou spotřebu 16,5 ml. Vypočítejte, jaká byla čistota produktu v procentech. (Pozor, nejprve je třeba sestavit a vyčíslit rovnici oxidace železnaté soli v kyselém prostředí na sůl železitou, abyste stanovila reakční poměr manganistanu a Mohrovy soli nápověda manganistan se redukuje na sůl manganatou) M [(NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2.6H 2 O] = 392,1434 g/mol

4 ANC-C4 Další studentka byla méně přesná v navažování reaktantů a výsledný produkt hexahydrátu síranu měďnatodidraselného obsahoval zřetelné množství bílých jehličkovitých krystalů. Dostala za úkol zjistit pomocí komplexometrické titrace čistotu produktu. Navážila 2,648 g svého produktu, rozpustila tuto navážku v destilované vodě a doplnila na objem 200 ml. K titraci brala 25 ml zásobního roztoku. Při titraci Komplexonem III o koncentraci 0,05 mol/dm 3 měla průměrnou spotřebu 14,5 ml. Vypočítejte jaká byla čistota produktu v procentech. (Komplexon III reaguje s měďnatými ionty v poměru 1:1) M [K 2 Cu(SO 4 ) 2.6H 2 O] = 441,96124 g/mol

5 ANC-C4 Po rozpuštění odpadů drahých kovů byla isolována směs 73,2713 g chloridu zlatného a chloridu zlatitého. Z této směsi bylo posléze vyredukováno 59,09 gramů čistého zlata. Vypočítejte původní složení směsi. M[AuCl 3 ] = 303,326 g/mol, M[AuCl] = 232,420 g/mol, M[Au] = 196,9665 g/mol.

6 ANC-C4 Studenti vyráběli jako závěrečnou práci jodid měďný a uhličitan-hydroxid měďnatý (malachit). Po vysušení produktů se jim vzorky smíchaly a získali 10,4425 g směsi obou látek. Aby se spravedlivě o výtěžek mohli podělit, rozpustili směs v kyselině sírové a elektrolyticky vyloučili kovovou měď, které získali 5,0837 gramů. Výpočtem zjistěte, kolik měli původně CuI a CuCO 3.Cu(OH) 2 ; molární hmotnosti: CuI = 190,451 g/mol, Cu = 63,546 g/mol, CuCO 3.Cu(OH) 2 = 221,116 g/mol.

7 ANC-C4 Máme 10 gramů směsi sulfidu měďnatého a sulfidu měďného. Tuto směs jsme oxidačně vyžíhali a rozpustili v zředěné kyselině sírové. Po filtraci jsme nechali volně vykrystalovat modrou skalici hmotnost krystalů byla 30 gramů. Vypočítejte původní složení směsi.

8 ANC-C4 Z modré skalice připravte reakcí s uhličitanem sodným tzv. minerální malachitovou zeleň CuCO 3.Cu(OH) 2. Reakce probíhá podle rovnice: síran měďnatý reaguje s uhličitanem sodným a vodou za vzniku CuCO 3.Cu(OH) 2, oxidu uhličitého a síranu sodného. Vyčíslete rovnici. Vypočítejte potřebné množství chemikálií, tak aby teoretický výtěžek CuCO 3.Cu(OH) 2 byl 10 gramů. Vlastní postup proveďte s 8 % roztoky bezvodých solí, vypočítejte potřebné množství vody pro přípravu reakčních roztoků. Vypočítejte objem reakcí vzniklého oxidu uhličitého M[CuCO 3.Cu(OH) 2 ]= 221,116 g/mol M*modré skalice+ = 249,686 g/mol

9 ANC-C4 Máme 10 gramů znečištěné modré skalice, vzorek jsme rozpustili ve vodě na objem 500 ml. Určete čistotu modré skalice v %, když titrací 25 ml zásobního roztoku byla zjištěna průměrná spotřeba 18 ml KIII (Chelaton III) o koncentraci 0,2 mol/l (Chelaton III reaguje s měďnatými ionty v poměru 1:1). Molární hmotnost pentahydrátu je 249,686 g/mol

10 ANC-C4 Studenti vyráběli jako závěrečnou práci jodid měďný a uhličitan-hydroxid měďnatý (malachit). Po vysušení produktů se jim vzorky smíchaly a získali 10,4425 g směsi obou látek. Aby se spravedlivě o výtěžek mohli podělit, rozpustili směs v kyselině sírové a elektrolyticky vyloučili kovovou měď, které získali 5,0837 gramů. Výpočtem zjistěte, kolik měli původně CuI a CuCO 3.Cu(OH) 2. molární hmotnosti: CuI = 190,451 g/mol, Cu = 63,546 g/mol, CuCO 3.Cu(OH) 2 = 221,116 g/mol.

11 ANC-C4 Kolik modré skalice potřebujeme na o 250 ml roztoku o koncentraci 0,12 mol/l o 250 ml roztoku o koncentraci 12 g/l o 250 ml roztoku 12 % (bezvodého síranu) z modré skalice (hustota 1,13 g/cm 3 ) o 250 ml roztoku 12 % (bezvodého síranu) z 18 % roztoku (hustota 1,206 g/cm 3 ) (počítáte množství původního roztoku a vody)

12 ANC-C4 Na prastaré lahvi s chemikáliemi byl nalezen nápis BAZICKÝ KARBONÁT MĚDI. Produkt byl ve formě jemného prášku zelené barvy. Předpokládali jsme, že se jedná o směsný uhličitan-hydroxid měďnatý, pro jistotu jsme provedli kontrolní analytické stanovení na obsah mědi ve vzorku. Navážili jsme 1 g produktu, ten jsme rozpustili v 10 % kyselině solné za horka, po vyvaření přebytečné kyseliny jsme roztok zředili do odměrné lahve o obsahu 250 ml; z tohoto roztoku jsme odebírali množství 20 ml na komplexometrické stanovení Cu 2+ iontů titrací roztokem Komplexonu III o koncentraci 0,02 mol/dm 3. Průměrná spotřeba byla 17,4 ml. Vypočítejte, jaká byla čistota (%) materiálu vůči vzorci CuCO 3.Cu(OH) 2. (Komplexon reaguje s měďnatými ionty v poměru 1:1). M[CuCO 3.Cu(OH) 2 ] = 221,11 g/mol.

13 ANC-C4 Máme 20 gramů směsi heptahydrátu síranu železnatého a nonahydrátu síranu železitého. Určete, kolik bylo jednotlivých síranů ve směsi, když po oxidaci roztoku z celé dávky pomocí peroxidu vodíku byl vysrážen hydroxid železitý a z něj vyžíháno 5,704 g oxidu železitého?

14 ANC-C4 Připravte 15 gramů monohydrátu octanu měďnatého reakcí směsného uhličitanu-hydroxidu měďnatého s kyselinou octovou. Použijte kyselinu 12 % (hustota 1,02 g/cm 3 ). Vypočítejte potřebné množství CuCO 3.Cu(OH) 2 a potřebný objem kyseliny octové; vypočítejte praktický výtěžek reakce v %, když jste získali 12,64 g krystalického produktu. Potřebné molární hmotnosti: M[CuCO 3.Cu(OH) 2 ] = 221,11 g/mol, M[Cu(CH 3 COO) 2.H 2 O] = 199,64 g/mol, M[CH 3 COOH] = 60,053 g/mol.

15 ANC-C4 Připravte 5 gramů tetrahydrátu octanu nikelnatého reakcí směsného uhličitanu-hydroxidu nikelnatého s kyselinou octovou. Použijte kyselinu 12 % (hustota 1,02 g/cm 3 ). Vypočítejte potřebné množství NiCO 3.Ni(OH) 2 a potřebný objem kyseliny octové; vypočítejte praktický výtěžek reakce v %, když jste získali 3,78 g krystalického produktu. Potřebné molární hmotnosti: M[NiCO 3.Ni(OH) 2 ] = 211,44 g/mol, M[Ni(CH 3 COO) 2.4H 2 O] = 248,85 g/mol, M[CH 3 COOH] = 60,053 g/mol.

16 Na prastaré lahvi s chemikáliemi byl nalezen nápis BAZICKÝ KARBONÁT NIKLU. Produkt byl ve formě jemného prášku zelené barvy. Předpokládali jsme, že se jedná o směsný uhličitan-hydroxid nikelnatý, pro jistotu jsme provedli kontrolní analytické stanovení na obsah niklu ve vzorku. Navážili jsme 0,5 g produktu, ten jsme rozpustili v 10 % kyselině solné za horka, po vyvaření přebytečné kyseliny jsme roztok zředili do odměrné lahve o obsahu 200 ml; z tohoto roztoku jsme odebírali množství 25 ml na komplexometrické stanovení Ni 2+ iontů titrací roztokem Komplexonu III o koncentraci 0,02 mol/dm 3. Průměrná spotřeba byla 13,7 ml. Vypočítejte, jaká byla čistota (%) materiálu vůči vzorci NiCO 3.Ni(OH) 2. (Komplexon reaguje s nikelnatými ionty v poměru 1:1). M[NiCO 3.Ni(OH) 2 ] = 211,44 g/mol. ANC-C4

17 ANC-C4 Po zpracování odpadů drahých kovů byla isolována směs 12,7785 g chloridu stříbrného a sulfidu stříbrného. Z této směsi bylo posléze vyredukováno 10,7868 gramů čistého stříbra. Vypočítejte původní složení směsi. M[AgCl] = 143,321 g/mol, M[Ag 2 S] = 247,802 g/mol, M[Ag] = 107,8682 g/mol.

18 ANC-C4 Dvě studentky připravovaly v laboratoři Tuttonovy soli hexahydráty síranu měďnato-didraselného a měďnato-diamonného. Protože oba sírany měly vzhledově stejné krystaly, studentky omylem smíchaly své produkty, aniž by stihly zvážit svůj výtěžek. Motivovány výpočtovými příklady počítanými na cvičení vymyslely následující postup: zvážily směs obou produktů (8,418 g), směs krystalů rozpustily v destilované vodě a následně elektrolyticky vyloučily měď z roztoku na katodě. Po opatrném a rychlém vysušení zvážily vyloučenou měď (1,27092 g) vypočítejte, kolik bylo původně jednotlivých síranů a jaké byly výtěžky preparace v procentech, když příprava byla řešena pro cílové množství 5 g obou podvojných solí. M [K 2 Cu(SO 4 ) 2.6H 2 O] = 441,96124 g/mol M [(NH 4 ) 2 Cu(SO 4 ) 2.6H 2 O] = 399,8424 g/mol