|
 |
|
Koliko grama vode treba dodati u 200 mL otopine NaOH, gustoce 1,320 g/mL, da bi gustoca nastale otopine bila 1.157 g/mL?
|
|
Ime i prezime:
Sime Viduka
vidukasime99@gmail.com
|
 |
 |
Ovaj zadatak može se rješavati barem na tri načina. Najpraktičniji način bio bi da u natrijevu lužinu ubacimo neki prikladan denzimetar i onda, uz miješanje, iz graduirane posude dodajemo vodu dok gustoća ne spadne na onu koju želimo. Kad se to dogodi, pogledamo koliko smo vode dodali.
Druga dva načina su računska. Prvi koristi samo zadane informacije te pretpostavku da će kod razređivanja volumeni biti aditivni tj. da će konačan volumen biti jednak zbroju dodanih volumenâ:
V1 + V(H2O) = V2
Mase su pak uvijek aditivne:
m1 + m(H2O) = m2
To se može povezati s volumenima:
ρ1·V1 + ρ(H2O)·V(H2O) = ρ2·V2
= ρ2·(V1 + V(H2O))
Iz tog izraza može se u nekoliko koraka naći volumen vode:
V(H2O) = V1·(ρ1 − ρ2)/(ρ2 − ρ(H2O))
Prema tom računu u otopinu treba dodati 207,6 mL vode.
Drugi računski način uzima u obzir činjenicu da kod razređivanja otopina volumeni općenito nisu aditivni te da kod jako koncentriranih otopina razlike mogu biti dosta velike. Za taj nam pristup, međutim, trebaju dodatni podaci, npr. maseni udjeli ili koncentracije otopina zadanih gustoća. Te se podatke direktno ili interpolacijama može izvući iz raznih izvora. Ja sam koristio CRC-ov priručnik za fiziku i kemiju. Prema njemu, maseni udio NaOH u otopini gustoće 1,320 g/mL iznosi 29,6 %, a maseni udio NaOH u otopini gustoće 1,157 g/mL iznosi 14,4 %. Budući da sam radio samo linearne interpolacije, moguće je da su brojke netočne za neki manji postotak.
Jednom kad smo skupili brojke, možemo dosta brzo riješiti zadatak koristeći činjenicu da se razređivanjem masa natrijevog hidroksida nije mijenjala:
w1(NaOH)·m1 = w2(NaOH)·m2
m2 = w1(NaOH)·m1/w2(NaOH)
= w1(NaOH)·ρ1·V1/w2(NaOH)
Polaznu masu lako ćemo dobiti množenjem volumena i gustoće:
m1 = ρ1·V1
S time sad možemo iz činjenice da su mase uvijek aditivne izračunati koliko je vode dodano:
m(H2O) = m2 − m1
= w1(NaOH)·ρ1·V1/w2(NaOH) − ρ1·V1
= ρ1·V1·(w1(NaOH)/w2(NaOH) − 1)
Prema tom računu ispada da treba dodati 278,7 mL vode, što je osjetno više nego prema prvom računu. S obzirom na to da prvi račun polazi od pretpostavke za koju znamo da je netočna, prije bih vjerovao drugom.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
icvrtila@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
