Ein Student fügt 50 g KNO3 zu 50 ml Wasser bei 60 Grad C hinzu. Die Lösung wird auf 10 Grad C abgekühlt und dann durch ein Stück 2 g-Filterpapier in einen Trichter gegossen, der über Nacht getrocknet wird. Was ist die vorhergesagte Masse des getrockneten Filterpapiers und Feststoffs?

Antworten:

Die vorhergesagte Masse des getrockneten Filterpapiers und Feststoffs ist ungefähr 40 g.

Erläuterung:

Sie wissen also, dass Sie sich auflösen 50 g of Kaliumnitrat, #KNO_3#ein lösliches Salz, in 50 ml Wasser mit einer Temperatur von #60^@"C"#.

Als Erstes müssen Sie feststellen, ob Sie so viel Kaliumnitrat in so viel Wasser auflösen können. Verwenden Sie dazu Kaliumnitrat Löslichkeitskurve, was so aussieht

http://www.mts.net/~alou/Chemistry%2011/Unit%204%20-%20Solutions%20Lessons

Beachten Sie, dass bei #60^@"C"#Sie können sich ungefähr auflösen 115 g von Kaliumnitrat in 100 g aus Wasser. Verwenden Sie ein Wasser, um die Wassermasse zu bestimmen, die Sie bei dieser Temperatur erhalten würden Dichte Computer

http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/javascript/water-density.html

At #60^@"C"#Wasser hat eine Dichte of 0.9832 g / ml. Das bedeutet, dass Sie haben

#50cancel("mL") * "0.9832 g"/(1cancel("mL")) = "49.2 g water"#

Bei dieser Temperatur können Sie sich also auflösen

#49.2cancel("g water") * ("115 g "KNO_3)/(100cancel("g water")) = "56.6 g"# #KNO_3#

in diesem muc hwater. Da hast du weniger Kaliumnitrat als das, wird Ihre Lösung sein ungesättigt.

Wenn Sie die Lösung abkühlen, um #10^@"C"#Die Löslichkeit von Kaliumnitrat nimmt signifikant ab. Bei dieser Zeit können Sie sich nur annähernd auflösen 25 g Kaliumnitrat per 100 g Wasser.

Dies bedeutet, dass das überschüssige Kaliumnitrat aus der Lösung ausfällt. Beim #10^@"C"#ist die Dichte von Wasser im Grunde gleich 1 g / ml. Dies bedeutet, dass Ihre Lösung nicht mehr als halten kann

#50cancel("g water") * ("25 g "KNO_3)/(100cancel("g water")) = "12.5 g"# #KNO_3#

Daher ist die Masse der Präzipitat wird sein

#m_"precipitate" = 50 - 12.5 = "37.5 g"# #KNO_3#

Wenn Sie die Masse des getrockneten Papierfilters hinzufügen, erhalten Sie

#m_"total" = 2 + 37.5 = "39.5 g"#

Abgerundet auf eins sig figwird die Antwort sein

#m_"total" = color(green)("40 g")#

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