Számítások
(sulinet) 2010.11.26. 11:23
Az alábbiakban néhány gyakorló feladat található, az elméleti tudnivalókkal együtt.
Oldatok koncentrációjának kiszámítása
FOGALMAK:
- Anyagmennyiség :
mól: 6*1023 db. atom vagy molekula vagy ion (jele: n)
tömeg: gramm (jele: m)
térfogat: dm3 = liter (l); cm3 = milliliter (ml) (jele: V)
- Koncentráció: c térfogategységre vonatkoztatott anyagmennyiség
: 1 dm3 oldatban hány mól oldott anyag van: anyagmennyiségkoncentráció
: 1 dm3 oldatban hány gramm oldott anyag van: tömegkoncentráció
- Tömegtört:
- Tömegszázalék: m% 100 g oldatban hány gramm oldott anyag van feloldva
- Térfogatszázalék: v/v% 100 cm3 oldatban hány cm3 oldott anyag van feloldva
- Molaritás v. mólos oldat: M 1 dm3 (l) oldatban hány mól oldott anyag van feloldva
= anyagmennyiségkoncentráció
a mértékegysége
- Vegyesszázalék: 100 cm3 oldatban hány gramm oldott anyag van feloldva
- Sűrűség:
I. Tömegszázalék
- Hány g nátrium-klorid (NaCl) és hány g víz van 100g 5 tömegszázalékos konyhasóoldatban?
- Hány g 36 tömegszázalékos oldatot készíthetünk 60 g kálium-kloridból (KCl)?
- 50 cm3, 1,59 g/cm3 sűrűségű szén-tetrakloridban 2 g jódot oldunk fel. Mekkora lesz az így keletkező oldat tömegszázalékos összetétele?
- Hány cm3 szén-tetrakloridra és hány g jódra van szükség ahhoz, hogy 150 g 5 tömegszázalékos szén-tetrakloridos jódoldatot állítsunk elő? [ (CCl4)= 1,59 g/cm3]
- 500 cm3, 1 tömegszázalékos konyhasóoldatra van szükség. Hogyan készítsük el? (Az 1 tömeg%-os oldat sűrűsége 1,005 g/cm3)
- 1 dm3 desztillált vízben hány dm3 standardállapotú ammóniagázt kell elnyeletnünk, hogy 10 tömeg%-os oldatot kapjunk? Mekkora térfogatú oldat keletkezik, ha sűrűsége 0,957 g/cm3.
- 100 cm3 desztillált víz legfeljebb hány dm3 standardállapotú hidrogén-klorid-gázt képes oldani, és mekkora a keletkezett oldat térfogata? A telített oldat 39 tömeg%-os, sűrűsége 1,195 g/cm3.
II. Mólszázalék
- Hány mol kénsavat és hány mol vizet tartalmaz 100 mol 2 mol%-os kénsavoldat?
- Mekkora tömegű 100 mol 2,5 mol%-os nátrium-hidroxid oldat?
- 200 g nátrium-hidroxid mekkora tömegű 2 mol%-os oldat előállításához elegendő?
- 10 dm3 standardállapotú ammóniagáz hány g 2,5 mol%-os ammóniaoldat előállításához elegendő?
III. Térfogatszázalék
- Hány cm3 abszolút alkoholból készölt a 80 térfogat%-os etanoltartalmú etanol-víz elegy 100 cm3-e?
- Összekeverünk 90 cm3 abszolút alkoholt és 10 cm3 desztillált vizet. Mekkora a keletkezett elegy térfogata, ha sűrűsége 0,825 g/cm3.
- Hány cm3 abszolút alkoholt és hány cm3 desztillált vizet tartalmaz 100 cm3 70 térfogat% etanolt tartalmazó elegy, ha sűrűsége 0,88 g/cm3.
IV. Anyagmennyiség-koncentráció (molaritás vagy mólos oldat)
Tömegkoncentráció
[anyagmennyiség-koncentráció = molaritás = mólos oldat = M-os oldat = mol/dm3-es oldat]
- Számítsd ki a 0,3 mol/dm3 (= 0,3 M-os) koncentrációjú sósavoldat tömegkoncentrációját!
- Számítsd ki az 5 g/dm3 koncentrációjú salétromsavoldat koncentrációját, azaz molaritását !
- Hány M-os [mólos vagy mol/dm3-es] az az oldat, amelynek 500 cm3-e 2 g hidrogén-kloridot tartalmaz?
- Mekkora annak az oldatnak a tömeg-, illetve anyagmennyiség-koncentrációja (molaritása), amelynek 200 cm3-ét 11,7 g nátrium-kloridból készítették?
- Hány g nátrium-hidroxidot és hány cm3 desztillált vizet tartalmaz 400 cm3, 1,04 g/cm3 sűrűségű, 1 mol/dm3 koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldat?
- Hány dm3 standardállapotú hidrogén-klorid-gázból és hány cm3 desztillált vízből készült az 1,035 g/cm3 sűrűségű, 2 mol/dm3-es sósav 2 dm3-e?
V. Oldhatóság
- Hány g 20°C-on telített konyhasóoldatban van 36 g nátrium-klorid, ha a só oldhatósága ezen a hőmérsékleten 36 g NaCl/100 g víz?
- Hány tömeg%-os a 20°C-on telített kálium-nitrát-oldat? (20°C-on 100 g víz 31,6 g kálium-nitrátot old)
- Telített-e 40°C-on a 25 tömeg%-os kálium-klorid-oldat? 40°C-on 100 g víz 42,6 g kálium-kloridot old.
- Telített-e 20°C-on az 5,875 mol/dm3-es, 1,175 g/cm3 sűrűségű ammónium-nitrát-oldat, ha 20°C-on 100 g víz 192 g ammónium-nitrátot old.
- 50 cm3 desztillált vízbe kálium-bikromátot szórunk. 50°C-on megvárjuk az oldódási egyensúly beálltát, majd leszűrjük az oldatot. Ezután az oldatot 0°C-ra hűtjük. Hány g kálium-bikromát kristályosodik ki? (100 g víz 0°C-on 5 g, 50°C-on 34 g K2Cr2O7-ot old.)
- Hány g kálium-nitrát oldható fel 80°C-on 120 cm3 vízben? Hány %-át kapjuk vissza a feloldott sónak, ha a 80°C-on telített oldatot 20°C-ra hűtjük? (100 g víz 20°C-on 31,6 g, 80°C-on 169 g KNO3-ot old.)
- Hány g kálium-bromid oldható fel még abban a 100 g 20°C-on telített oldatban, melyet 100°C-ra melegítünk? A telített kálim-bromid oldat 20°C-on 39,5 tömeg%-os, 100°C-on 51 tömeg%-os.
- A telített ammónium-nitrát-oldat 20°C-on 65,75 tömeg%-os, 80°C-on 85,29 tömeg%-os. Legalább hány g ammónium-nitrátból kell kiindulni, ha azt akarjuk, hogy 80°C-ról 20°C-ra hűtve az oldatot 50 g átkristályosított sót kapjunk?
VI. Az oldatok keverése
- Összeöntünk 0,25 kg 20 tömeg%-os, 450 g 30 tömeg%-os és 500 g 80 tömeg%-os oldatot. Mi lesz a keletkező oldat tömeg%-os összetétele?
- 450 g 5 tömeg%-os konyhasóoldatból elpárologtatunk 100 g vizet. Milyen a maradék oldat tömegszázalékos összetétele?
- 500 g 23 tömeg%-os oldatot hány g 15 tömeg%-os és hány g 30 tömeg%-os oldat összekeverésével állíthatunk elő?
- 150 cm3 desztillált vizünk van. 40 tömeg%-os oldat higításával hány g 25 tömeg%-os oldatot állíthatunk elő ezzel a desztillált vízzel?
- 200 g cukorral hány g 40 tömeg%-os oldat készíthető 15 tömeg%-os oldatból való töményítéssel?
- Megindul-e 20°C-on a kristálykiválás, ha 250 g 16 tömeg%-os ólom(II)-nitrát-oldatból 100 g vizet elpárologtatunk? (20°C-on 100 g víz 56,5 g ólom(II)-nitrátot old.)
- Hány cm3 40 tömeg%-os, 1,18 g/cm3 sűrűségű sósavoldatot kell adni 1 dm3 desztillált vízhez, hogy 10 mol/dm3-es, 1,16 g/cm3 sűrűségű oldatot kapjunk?
VII. Kristályvíztartalmú vegyületek
Van olyan eset, amikor egy ionvegyület vizes oldatából úgy kristályosodik ki, hogy a rácspontok közötti résekbe vagy egyes ionokhoz koordinálódva (komplexeket alkotva) vízmolekulák is kerülnek. Ezt a vegyület sztöchiometriai képletében is fel kell tüntetni.
Például a CuSO4 * 5H2O képlet azt jelenti, hogy a kristályvíztartalmú sóban a Cu2+-, a SO42--ionok és a kristályvíz anyagmennyiség-aránya 1:1: 5. A víztartalom a vegyületből hevítéssel eltávolítható.
Vizes oldatok készítésénél figyelembe kell venni, ha egy vegyület kristályvizet tartalmaz, ekkor ugyanis a kristályvíz az oldódás során mintegy "higítja" az oldatot; bepárlásnál pedig a kristályvizet adott hőmérsékleten a rá jellemző arányban tartalmazó kristályok formájában válik ki.
- Mekkora tömegű kristályvíztartalmú réz(II)-szulfát szükséges 150 g 5 tömeg%-os rézszulfát-oldat készítéséhez?
- 60 cm3 desztillált vízben 10 g kristályvíztartalmú kálcium-kloridot (CaCl2 . 6H2O) oldunk fel. Milyen az így kapott oldat tömeg%-os összetétele?
- 100 g 80°C-on telített KAl(SO4)2-oldatot 20°C-ra hűtve hány g KAl(SO4)2 . 12H2O-kristály válik ki? 80°C-on 100 g víz 71 g, 20°C-on 100 g víz 5,9 g vízmentes sót old.
- A nátrium-karbonát telített vizes oldata 20°C-on 17,7 tömeg%-os, 80°C-on 31,4 tömeg%-os. Hány g 80°C-on telített oldatot kell készíteni ahhoz, hogy 20°C-ra hűtve 100 Na2CO3 . 10H2O váljon ki?
- Kihevített, kristályvízmentes réz(II)-szulfátot rosszul záró üvegben tároltunk, ezért kristályvizét részben újra felvette. Ebből az anyagból 200 g-ot 250 g forró vízben teljesen feloldottunk. 20°C-ra való lehűtés során az oldatból 152,8 g CuSO4 . 5H2O összetételű kristályok váltak ki. Az átkristályosításhoz használt anyag hány tömeg% kristályvizet tartalmazott, és 1 mol rézszulfát átlagosan hány mol kristályvizet tartalmaz? 20°C-on 100 g víz 20,7 g CuSO4-ot old.
VIII. Amikor az oldódás során kémiai reakció játszódik le
- Hány g 50 tömeg%-os kénsavoldatban kell feloldani 240 g kén-trioxidot, hogy 93,5 tömeg%-os kénsavoldatot kapjunk?
- Mekkora tömegű, 80 tömeg%-os kénsavoldatot lehet előállítani 15 tömeg% kén-trioxidot tartalmazó óleum 250 g-jából?
- Összeöntünk 100 cm3 5 mol/dm3-es, 1,08 g/cm3 sűrűségű sósavat és 100 cm3 5 mol/dm3-es, 1,185 g/cm3 sűrűségű nátrium-hidroxid oldatot. A keletkező oldat sűrűsége 1,09 g/cm3. Mekkora a keletkezett oldat térfogata? Hány mol/dm3-es a keletkezett oldat? Hány %-os hibát vétettünk volna a számolásnál, ha eltekintettünk volna az oldatok sűrűségének változásától, azaz a térfogatokat additívnak tekintettük volna!?
Az utóbbi feladatból látható az az általánosítható összefüggés, hogy híg - kb. 10-1 mol/dm3-es, illetve annál hígabb - oldatok térfogatai jó megközelítéssel összeadhatók.
|