С каким объёмом воды необходимо смешать 0,5 л 80%-й серной кислоты (ρ = 1730 кг/м3), чтобы получить 15%-й раствор Какое правило и почему необхо-димо соблюдать при смешивании серной кислоты с водой?
2.Для получения царской водки 100 мл 60%-й HNO3 (ρ = 1,36) смешали с 300 мл 40%-й HCl (ρ = 1,20). Вычислите массу, объем и плотность полученной царской водки, молярное соотношение HNO3:HCl в ней и массу золота, которую она может «растворить».
Естественные науки
Помогите решить по химии: 1.С каким объёмом воды необходимо смешать 0,5 л 80%-й серной кислоты (ρ = 1730
Вопрос 1.
Для удобства расчетов плотность будем выражать в г/л, т. е. плотность 80 %-ной серной кислоты 1730 г/л. Масса 0,5 л 80 %-ного раствора равна 1730*0,5=865 г. В нем содержится 865*0,8=692 г кислоты. При разбавлении масса кислоты не изменится, но она будет составлять только 15 % от массы разбавленного раствора. Следовательно масса разбавленного раствора будет равна 692/0,15=4613,333 г. Масса добавляемой воды 4613,333-865=3748,333 г. Если считать, что плотность воды 1000 г/л, то нужно добавить 3,748333 л (или 3748,333 мл) воды. Если нужен точный расчет, то нужно измерить температуру воды, найти по справочнику плотность воды при этой температуре, и 3748,333 г разделить на эту плотность. Ответ получится в литрах.
При разбавлении серной кислоты НУЖНО ВЛИВАТЬ КИСЛОТУ В ВОДУ ТОНКОЙ СТРУЙКОЙ, НЕПРЕРЫВНО ПЕРЕМЕШИВАЯ ОБРАЗУЮЩИЙСЯ РАСТВОР, И НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ - НАОБОРОТ.
Дело в том, что
1) При разбавлении концентрированной серной кислоты водой выделяется ОГРОМНОЕ количество тепла, и смесь сильно разогревается.
2) Плотность растворов серной кислоты ВСЕГДА больше плотности воды, а плотность более концентрированных растворов больше плотности менее концентрированных.
При соблюдении вышеизложенного правила вливаемый тонкой струйкой концентрированный раствор "тонет" в образовавшемся разбавленном растворе, т. е сразу опускается вниз. Если не забывать перемешивать, то выделяющееся тепло РАВНОМЕРНО распределяется ПО ВСЕМУ объему, и ничего страшного не происходит.
А что получится, если вливать воду в кислоту, да еще без перемешивания? Вода легче кислоты, поэтому налитая порция воды остается на поверхности (как если наливать масло или бензин в воду) . Конечно она за счет диффузии постепенно растворяется, но ПОСТЕПЕННО, а тепло выделяется сразу и быстро. Этим теплом разогревается налитая порция воды и тонкий верхний слой кислоты. Тепла выделяется так много, что налитая (и находящаяся наверху) вода закипает. При интенсивном кипении вода разбрызгивается (попробуйте капнуть воду в разогретое на сковороде масло) . При этом разбрызгивается не только вода, НО И КИСЛОТА. Эти горячие брызги кислоты при попадании на тело (а тем более в глаза) вызывают химический и термический ожог. Вспомните ситуацию с художественным руководителем Большого театра Сергеем Филиным.
Вопрос 2.
Масса 100 мл 60 %-ного раствора азотной кислоты равна 1,36*100=136 г, в нем содержится 136*0,6=81,6 г (или 81,6/63=1,295 моль) азотной кислоты.
Масса 300 мл 40 %-ного раствора соляной кислоты равна 1,2*300=360 г, в нем содержится 360*0,4=144 г (или 144/36,5=3,945 моль)
соляной (точне, хлористоводородной) кислоты.
Масса полученной "царской водки" равна 136+360=496 г, а вот с объемом и плотностью - проблема. Дело в том, что объем полученной "царской водки" НЕ РАВЕН СУММЕ ОБЪЕМОВ исходных растворов, а будет несколько меньше. Это явление называется "контракция". Но в настоящее время многие задачники написаны ПОЛУГРАМОТНЫМИ химиками, которые об этом явлении не знают и полагают, что объем смеси равен сумме объемов исходных растворов.
На примере предыдущей задачи покажу, что это не так.
Допустим, что мы готовим 80 %-ный раствор серной кислоты. Для этого мы берем 800 г 100 %-ной серной кислоты (плотность ее равна 1835,6 г/л) , и 200 г воды (плотность 1000 г/л) .
Разделив массу полученного раствора (1000 г) на фактическую плотность (из предыдущей задачи) получим, что объем 1 кг 80 %-ного раствора серной кислоты равен 1000/1730=0,578 л.
С другой стороны, объем 800 г 100 %-ной кислоты равен 800/1835,6=0,436 л, объем 200 г воды равен 0,2 л, сумма объемов 100 %-ной кислоты и воды 0,636 л. Как видишь, фактический объем раствора МЕНЬШЕ рассчитанной суммы объемов, и так происходит ВСЕГДА, при смешивании любых РАЗНОРОДНЫХ жидкостей (имеются в виду только растворимые друг в друге жидкости) .
Мольное соотношение HCl:HNO3 равно 3,945/1,295=3,05.
Не хватает места.
Для удобства расчетов плотность будем выражать в г/л, т. е. плотность 80 %-ной серной кислоты 1730 г/л. Масса 0,5 л 80 %-ного раствора равна 1730*0,5=865 г. В нем содержится 865*0,8=692 г кислоты. При разбавлении масса кислоты не изменится, но она будет составлять только 15 % от массы разбавленного раствора. Следовательно масса разбавленного раствора будет равна 692/0,15=4613,333 г. Масса добавляемой воды 4613,333-865=3748,333 г. Если считать, что плотность воды 1000 г/л, то нужно добавить 3,748333 л (или 3748,333 мл) воды. Если нужен точный расчет, то нужно измерить температуру воды, найти по справочнику плотность воды при этой температуре, и 3748,333 г разделить на эту плотность. Ответ получится в литрах.
При разбавлении серной кислоты НУЖНО ВЛИВАТЬ КИСЛОТУ В ВОДУ ТОНКОЙ СТРУЙКОЙ, НЕПРЕРЫВНО ПЕРЕМЕШИВАЯ ОБРАЗУЮЩИЙСЯ РАСТВОР, И НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ - НАОБОРОТ.
Дело в том, что
1) При разбавлении концентрированной серной кислоты водой выделяется ОГРОМНОЕ количество тепла, и смесь сильно разогревается.
2) Плотность растворов серной кислоты ВСЕГДА больше плотности воды, а плотность более концентрированных растворов больше плотности менее концентрированных.
При соблюдении вышеизложенного правила вливаемый тонкой струйкой концентрированный раствор "тонет" в образовавшемся разбавленном растворе, т. е сразу опускается вниз. Если не забывать перемешивать, то выделяющееся тепло РАВНОМЕРНО распределяется ПО ВСЕМУ объему, и ничего страшного не происходит.
А что получится, если вливать воду в кислоту, да еще без перемешивания? Вода легче кислоты, поэтому налитая порция воды остается на поверхности (как если наливать масло или бензин в воду) . Конечно она за счет диффузии постепенно растворяется, но ПОСТЕПЕННО, а тепло выделяется сразу и быстро. Этим теплом разогревается налитая порция воды и тонкий верхний слой кислоты. Тепла выделяется так много, что налитая (и находящаяся наверху) вода закипает. При интенсивном кипении вода разбрызгивается (попробуйте капнуть воду в разогретое на сковороде масло) . При этом разбрызгивается не только вода, НО И КИСЛОТА. Эти горячие брызги кислоты при попадании на тело (а тем более в глаза) вызывают химический и термический ожог. Вспомните ситуацию с художественным руководителем Большого театра Сергеем Филиным.
Вопрос 2.
Масса 100 мл 60 %-ного раствора азотной кислоты равна 1,36*100=136 г, в нем содержится 136*0,6=81,6 г (или 81,6/63=1,295 моль) азотной кислоты.
Масса 300 мл 40 %-ного раствора соляной кислоты равна 1,2*300=360 г, в нем содержится 360*0,4=144 г (или 144/36,5=3,945 моль)
соляной (точне, хлористоводородной) кислоты.
Масса полученной "царской водки" равна 136+360=496 г, а вот с объемом и плотностью - проблема. Дело в том, что объем полученной "царской водки" НЕ РАВЕН СУММЕ ОБЪЕМОВ исходных растворов, а будет несколько меньше. Это явление называется "контракция". Но в настоящее время многие задачники написаны ПОЛУГРАМОТНЫМИ химиками, которые об этом явлении не знают и полагают, что объем смеси равен сумме объемов исходных растворов.
На примере предыдущей задачи покажу, что это не так.
Допустим, что мы готовим 80 %-ный раствор серной кислоты. Для этого мы берем 800 г 100 %-ной серной кислоты (плотность ее равна 1835,6 г/л) , и 200 г воды (плотность 1000 г/л) .
Разделив массу полученного раствора (1000 г) на фактическую плотность (из предыдущей задачи) получим, что объем 1 кг 80 %-ного раствора серной кислоты равен 1000/1730=0,578 л.
С другой стороны, объем 800 г 100 %-ной кислоты равен 800/1835,6=0,436 л, объем 200 г воды равен 0,2 л, сумма объемов 100 %-ной кислоты и воды 0,636 л. Как видишь, фактический объем раствора МЕНЬШЕ рассчитанной суммы объемов, и так происходит ВСЕГДА, при смешивании любых РАЗНОРОДНЫХ жидкостей (имеются в виду только растворимые друг в друге жидкости) .
Мольное соотношение HCl:HNO3 равно 3,945/1,295=3,05.
Не хватает места.
Всё,что могу сказать: серную кислоту следует вливать медленно, тонкой струёй в воду (!!!НЕ НАОБОРОТ!!!), во избежании всплеска паров к-ты.
Похожие вопросы
- 0,972 двухвалентного металла вытеснили из кислоты 0,5 л водорода при 18 нрадусов и 101 325 Па.
- помогите решить задачу. Химия
- Помогите решить уравнение! (x+1)^4 + (x + 3)^4 = 16
- Сегодня сдавала химию по билетам, попался вопрос про св-ва серной кислоты. Нужно было написать ее реакцию с металлом.
- Пожалуйста, помогите решить задачи по химии... Это жизненно необходимо...
- как приготовить 100мл 0.5н раствора серной кислоты
- Если взять пол-бутылки водки (0.5) и добавить туда столько же воды и смешать, замёрзнет ли вся эта жидкость или нет? (+)
- помогите решить уравнение!!!!1)3x-5=x+7, 2)0,5*(2x+4)=-x+3
- На титрование 100 мл водопроводной воды было израсходовано 3,5 мл соляной кислоты титра 0,0032. Определи
- какой окрас индикатора при диссоциации в водной среде H2S04 (серной кислоты)??? помогите пожалуйста!!!